Toepassing van titaniumlegeringsmaterialen in militaire uitrusting
Militaire materialen vormen de materiële basis van een nieuwe generatie wapens en uitrusting, en zijn ook sleuteltechnologieën op militair gebied van de wereld van vandaag. Militaire nieuwe materiaaltechnologie is een nieuwe materiaaltechnologie die wordt gebruikt op militair gebied. Het is de sleutel tot moderne geavanceerde wapens en uitrusting, en een belangrijk onderdeel van militaire hightech. Landen over de hele wereld hechten veel belang aan de ontwikkeling van militaire nieuwe materiaaltechnologie. Het versnellen van de ontwikkeling van militaire nieuwe materiaaltechnologie is een belangrijke voorwaarde voor het behouden van militair leiderschap. Dit artikel richt zich op de toepassing van titaniumlegeringsmaterialen in militaire uitrusting.
Titaniumlegering is een legering die wordt gevormd door andere legeringselementen aan titanium toe te voegen. Titaniumlegering heeft een goede corrosiebestendigheid, vermoeidheidsbestendigheid en een hoge specifieke sterkte en speelt een onvervangbare rol bij het verminderen van het gewicht van ruimtevaartapparatuur. Daarom wordt het veel gebruikt in vliegtuigmotoren, vliegtuigen, raketten en andere velden. Om te voldoen aan de kenmerken van hoge snelheid en hoge wendbaarheid van geavanceerde jagers, is het noodzakelijk om het gewicht zoveel mogelijk te verminderen en tegelijkertijd de structurele sterkte van de romp te waarborgen en tegelijkertijd een sterke hoge temperatuurbestendigheid te hebben. Titaniumlegering is een metaalmateriaal met de grootste specifieke sterkte (sterkte-gewichtsverhouding). Het kan het gewicht van het vliegtuig aanzienlijk verminderen en de structurele efficiëntie verbeteren en tegelijkertijd voldoen aan de hoge structurele sterkte van geavanceerde jagers.
Titanium heeft een reeks uitstekende eigenschappen zoals lichtgewicht, hoge specifieke sterkte en corrosiebestendigheid. Het is een uitstekend lichtgewicht, hoog smeltpunt structureel materiaal, nieuw functioneel materiaal en belangrijk biomedisch materiaal. Het wordt veel gebruikt in de luchtvaart, ruimtevaart, schepen, kernenergie, chemische industrie, aardolie, metallurgie, elektriciteit, lichte industrie, medische behandeling, sport, milieubescherming en het dagelijks leven van mensen. Het marktperspectief wordt breder met de vooruitgang van de samenleving. Titanium behoort tot de categorie zeldzame metalen, maar titaniumbronnen zijn overvloedig en kunnen effectief voldoen aan de behoeften van de maatschappelijke ontwikkeling. China, de Verenigde Staten, Rusland, Japan en andere landen hebben een compleet titaniummetallurgie-, verwerkings-, toepassings- en wetenschappelijk onderzoekssysteem opgezet. Europa en andere landen hebben ook geavanceerde titanium- en legeringsverwerkings-, toepassings- en wetenschappelijk onderzoekssystemen opgezet, die betrouwbare garanties bieden voor de productie van hoogwaardige titaniummaterialen. Daarom is titanium een soort materiaal waar mensen hard aan werken om te onderzoeken, ontwikkelen en toepassen.
Sinds eind jaren 60 is de hoeveelheid titanium die in militaire vliegtuigen wordt gebruikt jaar na jaar toegenomen. Momenteel is de hoeveelheid titaniumlegering die wordt gebruikt in verschillende geavanceerde gevechtsvliegtuigen en bommenwerpers die in Europa en de Verenigde Staten zijn ontworpen, gestabiliseerd op meer dan 20%, en de hoeveelheid titanium die wordt gebruikt in de Amerikaanse F-22-jager is maar liefst 41%. Momenteel is het titaniumlegeringverbruik van elke eenheid van het derdegeneratiegevechtsvliegtuig van mijn land ongeveer 2,25 ton, wat 12 keer zoveel is als dat van het tweedegeneratievliegtuig (J-8 0.2 ton); het titaniumlegeringverbruik van elke eenheid van het vierdegeneratiegevechtsvliegtuig kan ongeveer 3,6 ton bedragen. Met de toename van de waarde, het geplande verbruik en de hoeveelheid titaniumlegeringen voor militaire gevechtsvliegtuigen van de vierde generatie, wordt verwacht dat de marktvraag naar hoogwaardige militaire titaniumlegeringen zal blijven toenemen.
Met de ontwikkeling van moderne oorlogsvoering heeft het leger een multifunctioneel geavanceerd houwitsersysteem nodig met groot vermogen, groot bereik, hoge nauwkeurigheid en snelle reactiecapaciteit. Een van de belangrijkste technologieën van geavanceerde houwitsersystemen is nieuwe materiaaltechnologie. Het lichter maken van materialen voor zelfrijdende artillerietorentjes, componenten en lichte metalen pantservoertuigen is een onvermijdelijke trend in de ontwikkeling van wapens. Onder het uitgangspunt van het verzekeren van dynamiek en bescherming, worden titaniumlegeringen veel gebruikt in legerwapens. Het gebruik van titaniumlegering in de 155 kanon terugslagrem kan niet alleen het gewicht verminderen, maar ook de vervorming van de kanonloop veroorzaakt door zwaartekracht verminderen, waardoor de schietnauwkeurigheid effectief wordt verbeterd; sommige complex gevormde componenten op hoofdgevechtstanks en helikopter-antitank multifunctionele raketten kunnen worden gemaakt van titaniumlegering, die niet alleen kan voldoen aan de prestatie-eisen van het product, maar ook de verwerkingskosten van de componenten kan verlagen.
In het verleden was de toepassing van titaniumlegeringen lange tijd sterk beperkt vanwege de hoge productiekosten. De laatste jaren zijn landen over de hele wereld actief bezig met de ontwikkeling van goedkope titaniumlegeringen. Terwijl ze de kosten verlagen, moeten ze ook de prestaties van titaniumlegeringen verbeteren. In mijn land zijn de productiekosten van titaniumlegeringen nog steeds relatief hoog. Met de geleidelijke toename van het gebruik van titaniumlegeringen is het zoeken naar lagere productiekosten een onvermijdelijke trend in de ontwikkeling van titaniumlegeringen.
Titanium is een metaal met uitstekende prestaties en overvloedige grondstoffen, ontwikkeld in de jaren 50. Met de steeds dringender vraag naar materialen met hoge sterkte en lage dichtheid in de militaire industrie, is het industrialisatieproces van titaniumlegeringen aanzienlijk versneld. In het buitenland heeft het gewicht van titaniummaterialen op geavanceerde vliegtuigen 30~35% van het totale gewicht van de vliegtuigstructuur bereikt. Tijdens het Negende Vijfjarenplan heeft het land, om te voldoen aan de behoeften van de luchtvaart, ruimtevaart, schepen en andere afdelingen, titaniumlegering tot een van de ontwikkelingsprioriteiten van nieuwe materialen gemaakt. Naar verwachting zal het Tiende Vijfjarenplan een periode worden van snelle ontwikkeling van nieuwe materialen en nieuwe processen voor titaniumlegeringen in mijn land.
Vanuit het perspectief van de wereldwijde marktvraagstructuur worden titaniumlegeringen voornamelijk gebruikt in de luchtvaartindustrie, nationale defensie en militaire industrie en andere industrieën. Daaronder is de toepassingsvraag in de luchtvaartindustrie het grootst, goed voor ongeveer 50%, voornamelijk gebruikt bij de productie van vliegtuigen en motoren. Vergeleken met China zijn er echter duidelijke verschillen in de vraagstructuur van titaniumproducten. In Noord-Amerika en de Europese Unie, die lucht- en ruimtevaart- en militaire defensie-industrieën hebben ontwikkeld, met name de Verenigde Staten, komt meer dan 50% van de vraag naar titaniumproducten uit de lucht- en ruimtevaart- en militaire defensiesector. Hoewel mijn land een van 's werelds grootste producenten en consumenten van titaniummetalen is, komt het grootste deel van de vraag naar titaniumproducten in mijn land uit de chemische industrie en de toepassing is voornamelijk corrosiebestendige materialen met een relatief laag technisch gehalte. Hoewel het aandeel van de high-end vraag in de lucht- en ruimtevaartsector de afgelopen twee jaar is toegenomen, bedraagt het nog steeds slechts ongeveer 18,4% (10,000 ton), ver onder het internationale gemiddelde. Uit bovenstaande gegevens blijkt dat hoe meer ontwikkeld een land is, hoe groter de industriële schaal is en hoe meer titanium het gebruikt. Hoe technologisch geavanceerder een land is, hoe meer titanium het gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie en hoe meer hoogwaardig titanium het gebruikt.