Gr12チタン合金は、チタンを母材とし、その他の元素から構成される合金で、低密度、高比強度、良好な耐食性、良好な耐熱性および耐低温性、良好な非磁性、良好な耐衝撃性、良好な溶接性などの優れた利点を備えています。化学工業、航空宇宙、電力、スポーツとレクリエーション、船舶、海洋工学、医学、冶金の分野で広く使用されている性能など。 船舶・海洋工学の分野では、厳しい海洋環境の試験に耐える部品として、船体部品の材料には耐食性、耐熱性、耐低温性、耐衝撃性が求められ、また溶接性能も求められます。チタン合金材料は上記の利点があり、同時に密度が小さく、強度の特性が優れていますが、機器の性能も大幅に向上します。
船舶へのチタン合金の適用により、海洋環境における船舶の耐用年数と機器の性能が向上しました。 そのため、チタンおよびチタン合金は「未来の金属」「第3の金属」「海洋金属」などと呼ばれています。 チタン合金の優れた性能と海洋工学および軍事分野での重要な用途により、ロシア、米国、中国、フランス、日本およびその他の国々はチタン合金の研究開発を非常に重視しています。
まず、海軍船舶用チタン合金の研究進捗状況
船舶用チタン合金の研究は主にロシア、米国、中国などの国々に集中しており、数十年の研究開発を経て、自国の発展のニーズを満たす船舶用チタン合金のシステムを形成しており、特徴。
1. ロシア
ロシアは世界で最も早く船舶用チタン合金の研究を開始した国であり、チタン合金に関する長期にわたる実践経験を有しています。 長年の蓄積を経て、ロシアはチタン (Ti) -0.3 モリブデン (Mo) -0.8 ニッケル ( Ni)、Ti-3 アルミニウム (Al) -2.5 バナジウム (V)、Ti-6Al-2 ニオブ (Nb) -1 タンタル (Ta) -0.8Mo など。 ロシアの船舶用チタン合金の主なグレードは、PT-3V、40、17、PT-7M、PT-1M、3M、5V、TL-3、TL{ {25}}、PT-7MWなど。 チタン合金のカテゴリが異なれば、用途も異なります。たとえば、PT-3V は溶接に使用され、PT-7M は主に配管に使用されます。 長年にわたる研究開発の実践により、ロシアは船舶用チタン合金の研究と応用分野における世界的リーダーとなった。
ロシアの海洋チタン合金システムは、船舶でのチタン合金の使用に従って構築されており、主に船体用チタン合金、船舶機械用チタン合金、船舶動力工学用チタン合金などに分かれています。 前述したように、PT-1M は船体用チタン合金、3M は船舶機械用チタン合金、チタン合金 40 は船舶動力工学用チタン合金に属します。 しかし、この分類方法にはいくつかの問題があり、チタン合金は複数の分類の製品に適用される可能性があり、相互適用が存在します。
2. 米国
米国の船舶にチタン合金が使用されているのは航空宇宙用チタン合金であり、1950年代初頭からアメリカ海軍はチタンおよびチタン合金材料が船舶に使用できることに気づき始め、チタン合金の研究と選択を試み始めました。海洋環境に適しています。 1963年、米国のチタンおよびチタン合金材料を船舶に使用する大規模な研究開発が実施され、米国の「アルビン」深潜水艦のシェルの準備でチタン合金材料を使用して潜水深度を増加させるなどの成功を収めました。元の1868mから3658mに。 「Alvin」深海潜水艦のシェルはチタン合金材料を使用して準備され、潜水深度は元の 1868 メートルから 3658 メートルに達しました。
現在、米国では、純チタン、Ti-3Al-2.5V、Ti-6Al-4V、Ti{{5}などのチタン合金の主な用途が挙げられます。 }}アル-4ヴェリ、
Ti-5Al-1Zr-1Sn-1V-0.8Mo-0.1Si、Ti-6Al{{9 }}Nb-1Ta-0.8Mo、Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo などの上。 米国では、Gr.1、Gr.2、Gr.3、Gr.5、Gr.9、Gr.12、Gr.20、Gr.32 を含む、ASTMB265 グレードに準拠したチタン合金が一般的に使用されます。 工業用純チタングレード 1、2、3 の Gr.1、Gr.2、Gr.3 組成、Ti-6Al-4V の Gr.5 組成、Ti{ {37}}Al -2.5V、Gr.12 組成は Ti-0.3Mo-0.8Ni、Gr.20 組成は Ti-3Al{{47} }V-6Cr-4Zr-4Mo、Gr.32 の組成は Ti-5Al-1Zr-1Sn-1 V-0.8Mo-0.1Si。 チタンおよびチタン合金のグレードが異なると、特性も異なります。 純チタンは製造コストが安価ですが、強度はチタン合金ほどではありません。 チタン合金は、船舶の構造部品、ファスナー、パイプライン、ポンプ、バルブなどの製造に一般的に使用されます。Ti-5Al-1Zr-1Sn-1V{ {64}}.8Mo-0.1Si は、破壊靱性と耐応力腐食性に優れ、溶接性、耐衝撃性などの特性が他のグレードのチタン合金に比べて優れており、チタン合金の製造によく使用されます。構造部品と留め具の。
3. 中国
1960年代に中国は海洋用チタン合金の開発を開始した。 数十年の発展を経て、中国のチタン合金の研究開発と応用レベルは大幅に向上し、板、板、鍛造品、チューブ、ワイヤー、リングの量産要件のさまざまな部品およびさまざまな強度レベルの船舶の構造に対応できるようになりました。鋳物やその他のさまざまな形の製品。 中国は船舶用チタン合金の自主的な研究開発に取り組んでおり、代表的な機関は西北非鉄金属研究所、上海鉄鋼研究所、宝鶏チタン工業有限公司である。西北非鉄金属研究所の研究開発成果はTi-ホウ素 (B) 19、Ti-V-クロム (Cr) - Mo - ジルコニウム (Zr) - Al の合金組成。 Ti75 合金、Ti-3Al-2Mo-2Zr の組成; Ti91合金、Ti-Al-鉄（Fe）の組成。 上海鉄鋼研究所は Ti80 に代表され、その組成は次のとおりです。
Ti{{0}.0Al-2.5Nb-2.2Zr-1.2Mo、降伏強度900MPa、ほぼ-型の高強度チタン合金、腐食性抵抗。 宝鶏チタン工業有限公司の代表的なチタン合金はTi631で、その組成はTi-6Al-3Nb-1Moで、785MPa級の船舶用チタン合金です。
現在、中国は国家的特色、広範囲の降伏強度、最高降伏強度1150MPaを備えた海洋チタン合金システムを形成している。 中国の海洋チタン合金システムでは、合金の降伏強度に応じて、低強度チタン合金、中強度チタン合金金、高強度チタン合金に分けられます。 低強度チタン合金の降伏強度は590MPa未満。主にTA2（320MPaレベル）、Ti31（490MPaレベル）、ZTA5（490MPaレベル）、TA5A（590MPaレベル）。 中強度チタン合金の耐力は590～725MPaで、主にZTi60（590MPa台）、Ti70（590MPa台）、Ti70（590MPa台）、Ti5A（590MPa台）となります。 590MPa）、Ti91（600MPa）、Ti75（630MPa）、ZTA7（725MPa）; 高強度チタン合金、主に Ti80 (785MPa)、ZTC4 (800MPa)、TC4 (825MPa)、TC11 (900MPa)、TiB19 (1150MPa)、ZTC4 (800MPa)、TC4 (825MPa)、TC11 ( 900MPa）、TiB19（1150MPa）。 TiB19（1150MPa級）。
