Bahan titanium dan paduan titanium Gr1 di kapal pada berbagai aplikasi, selain barang-barang kapal dan fasilitas kabin di luar semua peralatan besar, suku cadang dan komponen dapat digunakan untuk bahan titanium dan paduan titanium, seperti sistem informasi elektronik , sistem tenaga, sistem bantu, komponen struktur lambung kapal, sistem propulsi dan lain sebagainya. Bahan paduan titanium asing terutama digunakan dalam bahan struktur lambung kapal, pompa kapal, katup, saluran pipa dan aksesori lainnya, perangkat penggerak daya, penukar panas, kondensor, pendingin, evaporator, perangkat akustik, dll.; Bahan paduan titanium dalam negeri terutama digunakan di kapal selam dalam, perangkat bertenaga listrik, radar kapal, peralatan elektronik, pengencang dan sebagainya.
1. Cangkang tahan tekanan
Di bidang angkatan laut, aplikasi utama cangkang tahan tekanan paduan titanium adalah kapal selam dalam dan kapal selam. Kekuatan spesifik paduan titanium, ketahanan korosi yang baik, karakteristik non-magnetik dan lainnya menjadikannya bahan berkualitas tinggi untuk pembuatan cangkang tahan tekanan untuk peralatan laut dalam.
Rusia adalah negara pertama yang menggunakan lambung tahan tekanan paduan titanium pada kapal selam nuklir, dan juga merupakan pemimpin teknologi dunia. Sejak tahun 1960-an, Rusia (bekas Uni Soviet) telah membangun serangkaian kapal selam titanium. Pada awalnya, Rusia membangun kapal selam nuklir rudal jelajah titanium No. 661, yang merupakan kapal uji. Belakangan, Rusia membangun tujuh kapal selam titanium kelas Alpha, satu kapal selam kelas Mack, dan empat kapal selam kelas Sera. Kapal selam nuklir ini semuanya berjenis serangan, di mana jumlah paduan titanium yang digunakan pada kapal selam titanium kelas "Alpha" mencapai 3,000 t. Kapal selam nuklir kelas "Typhoon" buatan Rusia merupakan kapal selam terbesar di dunia dalam hal volume dan tonase, dan jumlah titanium yang digunakan di dalamnya mencapai 9,{10}} t. Saat ini, kapal selam kelas "Utara" Rusia generasi terbaru merupakan yang terbesar di dunia dalam hal volume dan tonase. Kapal selam nuklir kelas "Dewa Angin Utara" generasi terbaru Rusia juga menggunakan cangkang tahan tekanan paduan titanium.
Kemajuan penelitian dan aplikasi paduan titanium
Aplikasi penting lainnya dari cangkang tahan tekanan paduan titanium adalah kapal selam dalam. Kapal selam berawak "Jiaolong" adalah kapal selam berawak yang dikembangkan sendiri oleh Tiongkok, dirancang untuk kedalaman penyelaman maksimum lebih dari 7000 meter. "Cangkang tahan tekanan Jiaolong menggunakan paduan titanium. Saat ini, sebagian besar kapal selam berawak utama dunia dengan kedalaman besar menggunakan bahan paduan titanium sebagai bahan persiapan untuk cangkang tahan tekanan. Misalnya, Alvin dan NewAlvin di Amerika Serikat, "Jiaolong" China, Nautile Prancis, Shinkai6500 Jepang, dan material cangkang kapal selam berawak kedalaman besar lainnya adalah paduan titanium [9]. Paduan titanium telah menjadi bahan pilihan untuk cangkang kapal selam dalam yang tahan tekanan.
2. Alat penggerak tenaga
Baling-baling kapal dipengaruhi oleh air laut dan iklim laut, sehingga material baling-baling harus memiliki kekuatan kelelahan korosi dan ketahanan kavitasi yang tinggi. Dibandingkan dengan paduan tembaga dan baja, paduan titanium memiliki keunggulan dalam kekuatan kelelahan korosi dan ketahanan kavitasi. Selain itu, karena kepadatan paduan titanium yang kecil, ketika membuat baling-baling dengan ukuran yang sama, massa baling-baling paduan titanium menjadi kecil dibandingkan dengan bahan lain yang umum digunakan. Hasilnya, kapal yang menggunakan baling-baling paduan titanium memiliki efisiensi penggerak yang lebih tinggi. Dikombinasikan dengan kekuatan kelelahan korosi yang tinggi dan ketahanan kavitasi pada baling-baling paduan titanium, perawatan dan servisnya akan lebih mudah, sehingga memperpanjang masa pakai baling-baling. Paduan titanium adalah bahan yang ideal untuk baling-baling angkatan laut.
Rusia, Inggris, dan sebagainya sejak tahun 1960-an mulai mencoba menggunakan baling-baling paduan titanium di kapal. Seperti Rusia di kapal selam nuklir kelas "Alpha" dan kelas "Mike" yang telah menggunakan baling-baling titanium. Amerika Serikat juga pernah menggunakan sejumlah kapal yang menggunakan baling-baling titanium. Misalnya, Angkatan Laut AS dalam pemburu kapal selam penelitian kelas 50t menggunakan baling-baling paduan titanium ultra-vakum berdiameter 812,8 mm, tiga bilah, dapat dilepas. Kapal perang berkecepatan tinggi "Asheville" menggunakan baling-baling titanium pitch variabel empat bilah. Kapal hidrofoil militer besar AS "Plainview" digunakan oleh bahan Ti-6Al{-4V yang diproduksi dengan diameter 1,52m, baling-baling paduan titanium ultra-kavitasi berbilah empat, dapat dilepas. China juga berhasil mengembangkan berbagai baling-baling paduan titanium, dan berhasil digunakan di sejumlah kapal. Misalnya, pada tahun 1972, keberhasilan pengembangan baling-baling hidrofoil paduan titanium Ti-5Al-2.5Sn dan Ti-6Al-4V, sejauh ini telah digunakan pada pesawat jumlah kapal. Hasil penggunaan bertahun-tahun menunjukkan bahwa baling-baling paduan titanium tahan terhadap korosi, masa pakai baling-baling paduan tembaga tradisional 3 kali lebih lama.
Selain baling-baling kapal, bahan paduan titanium juga digunakan pada mesin kapal. Seperti kapal pemecah es bertenaga atom buatan Rusia yang menggunakan bahan paduan titanium yang mengandung mesin uap. Penggunaan perangkat penggerak tenaga paduan titanium, dapat membuat kapal dalam navigasinya tidak terpotong oleh garis gaya magnet bumi dan menghasilkan arus induksi yang besar. Selain itu, beberapa kapal perangkat penggerak jet air juga menggunakan bahan paduan titanium, seperti kapal uji SES-100A Amerika Serikat dan kapal torpedo "PT-10" Jepang. Perangkat propulsi jet air mereka menggunakan titanium murni industri dan tempa paduan titanium, mengurangi kualitas perangkat, meningkatkan efisiensi perangkat propulsi jet air.
3. Pompa, katup, pipa dan aksesoris lainnya
Persyaratan Rusia untuk pengoperasian sistem perpipaan di kapal adalah bahwa bahan struktural harus menjamin masa pakai 8 hingga 9 tahun sebelum docking pertama untuk perbaikan, dan tidak kurang dari 15 tahun sebelum penggantian sistem secara menyeluruh. Persyaratan ini memastikan bahwa semua kelas kapal dapat beroperasi secara efektif selama 25-30 tahun. Kapal beroperasi di laut, sehingga pompa, katup, pipa dan perlengkapan lainnya di kapal terkena lingkungan laut yang keras.
Sistem perpipaan kapal sipil Rusia umumnya menggunakan pipa tembaga M3C, pipa paduan tembaga MH-5-1 sesuai dengan kecepatan aliran air, sedangkan katup, pompa, dan penukar panas menggunakan paduan tembaga. Jika perpipaan kapal menggunakan bahan paduan tembaga, pada tahun kedua mungkin terjadi kerusakan korosi, sulit untuk memenuhi persyaratan penggunaan yang disebutkan di atas. Untuk memenuhi persyaratan, ketebalan pipa mungkin perlu dipertebal, dan pada saat yang sama, untuk memastikan kecepatan aliran air, diameter pipa perlu diperlebar. Berat dan biaya keseluruhan sistem perpipaan kapal meningkat.
Namun, pompa, katup, dan pipa kapal perang Rusia lebih sering terbuat dari paduan titanium. Kapal perang telah beroperasi sejak lama, dan penggunaannya telah membuktikan bahwa pipa, katup, pompa, penukar panas, dan produk paduan titanium lainnya sangat tahan terhadap korosi air laut dan memiliki masa pakai yang lama. Jika semua penggunaan sistem pemasukan air kapal manufaktur titanium, secara signifikan dapat memperpanjang umur sistem dan meningkatkan keandalan penggunaan.
Angkatan Laut AS menggunakan sistem perpipaan paduan titanium di kapal. Dibandingkan dengan pipa paduan tembaga-nikel tradisional, ketahanan korosi paduan titanium, bahkan dalam aliran air laut berkecepatan tinggi (laju aliran 13m/s), tidak akan menyebabkan korosi gerusan air laut, terutama untuk media kerja pergerakan air laut. , laju aliran tinggi, pipa bertekanan tinggi. Oleh karena itu, untuk memastikan aliran air laut yang sama, ketahanan korosi paduan titanium yang tinggi memungkinkan desain pipa lebih tipis, diameter pipa menjadi lebih kecil, ruang yang ditempati kapal menjadi lebih kecil, fleksibilitas pengaturan peningkatan biaya pemeliharaan juga telah berkurang. Selain itu, kepadatan paduan titanium yang rendah, yaitu sekitar setengah dari paduan tembaga-nikel, memungkinkan pembuatan massa perpipaan yang lebih kecil, sehingga mengurangi jumlah peralatan yang digunakan untuk mendukung perpipaan. Beban di kapal menjadi lebih sedikit dan konsumsi bahan bakar berkurang.
4. Perangkat akustik
Perangkat akustik di kapal juga dapat menggunakan bahan paduan titanium, seperti deflektor sonar, komponen transduser hidroakustik, mikrofon, komponen telepon dan manufaktur lainnya. Sonar adalah peralatan paling efektif untuk mendeteksi target di bawah air. Negara kita sebagian besar menggunakan baja tahan karat dan fiberglass yang diperkuat serat, tetapi dibandingkan dengan bahan paduan titanium, kinerja transmisi suara dan ketahanan benturannya relatif lemah. Rusia telah menerapkan deflektor sonar paduan titanium pada kapal selam nuklir "Kursk", kapal induk "Minsk", kapal induk "Kiev", dll., Efek deteksi sonar sebenarnya lebih baik.
Kapal merupakan bagian penting dari kekuatan angkatan laut nasional, dan sangat penting untuk memilih material yang unggul untuk pembuatan kapal. Bahan paduan titanium memiliki banyak sifat yang sangat baik dan dapat digunakan secara luas dalam pembuatan kapal. Penelitian dan pengembangan dan penerapan paduan titanium untuk kapal-kapal kekuatan militer dunia telah dikembangkan selama beberapa dekade, dan terdapat banyak kasus paduan titanium yang berhasil dalam lambung kapal, perangkat penggerak listrik, saluran pipa, sonar, dll. Saat ini, negara-negara tersebut masih menggunakan titanium. paduan untuk kapal. Saat ini, negara-negara tersebut masih menganggap paduan titanium sebagai bahan baru yang memiliki kepentingan strategis dan menekankan penelitian dan penerapan paduan titanium. Di masa depan, akan ada lebih banyak material paduan titanium dengan kinerja luar biasa dan kasus aplikasi yang sukses.
