การใช้ไทเทเนียมในด้านเรือ

1. เรือดำน้ำนิวเคลียร์รัสเซียอยู่ในระดับแนวหน้าของการวิจัยและเทคโนโลยีการผลิตระดับนานาชาติในเรือดำน้ำนิวเคลียร์โลหะผสมไทเทเนียม และยังเป็นประเทศแรกที่ใช้โลหะผสมไทเทเนียมในการสร้างเปลือกต้านทานแรงดัน ในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด การผลิตแผ่นหนาและท่อโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเรือดำน้ำต่อปีสูงถึง 10,000 ตัน คิดเป็น 30% ถึง 50% ของการผลิตวัสดุแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมต่อปี ตัวอย่างทั่วไปของไทเทเนียมที่ใช้กับเรือคือเรือดำน้ำนิวเคลียร์ประเภทไต้ฝุ่นรัสเซีย ซึ่งมีเปลือกนอกทำจากไทเทเนียม เนื่องจากความต้องการทางทหาร จึงมีการใช้โครงสร้างเปลือกสองชั้น และเปลือกสองชั้น-ใช้ไทเทเนียมร่วมกัน 9,000 ตัน ทำให้โครงสร้างนี้ไม่ใช่-แม่เหล็ก ดำน้ำลึก ความเร็วที่รวดเร็ว เสียงรบกวนต่ำ และต้องใช้เวลาในการบำรุงรักษาน้อยลง เรือลำนี้มีความยาว 172.8 ม. กว้างสูงสุด 23.3 ม. และสูง 42.7 ม. มีการกำจัดน้ำที่ 23200t และการกำจัดน้ำที่ 33800t ความเร็วในการดำน้ำคือ 50 กม. ต่อชั่วโมง และความลึกในการดำน้ำสูงสุดคือ 500 ม. เวลาดำน้ำต่อเนื่องถึง 120 วัน เรือลำนี้เริ่มก่อสร้างในปี พ.ศ. 2520 และเข้าประจำการในปี พ.ศ. 2524 โดยมีบทบาทสำคัญในกองทัพเรือรัสเซีย

2. เรือไทเทเนียมทั้งหมด
ในปี 1985 บริษัท Toho Titanium ของญี่ปุ่นและ Fujinobu Shipbuilding ร่วมกันสร้างเรือเร็วไทเทเนียม "Mori Zhi Tian I" ทั้งหมด ซึ่งได้รับความนิยมอย่างมากในสหรัฐอเมริกามาระยะหนึ่งแล้ว ในปี 1997 เรือเร็ว "Titan Rapid" ที่ผลิตโดย Nippon Kogyo Corporation ได้เปิดตัวและออกเดินทาง มีความยาวประมาณ 12 เมตรและมีเส้นโค้งสามมิติ-ที่สวยงาม ซึ่งสามารถลดแรงต้านในการนำทางได้ อู่ต่อเรือ Jiangteng ผลิตเรือไทเทเนียมทั้งหมด 2 ลำ ได้แก่ "อาซาฮีมารุลำที่สอง" และ "อากิมารุ" ในปี 1998 และ 1999 ตามลำดับ ข้อดีคือ น้ำหนักเบา ความเร็วที่รวดเร็ว เครื่องยนต์ขนาดเล็ก ต้นทุนเชื้อเพลิงต่ำ การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ ไม่จำเป็นต้องเคลือบพื้นผิว และทำความสะอาดง่ายต่อสิ่งที่แนบมา ข้อเสียคือต้นทุนวัสดุสูง เทคโนโลยีการผลิตและการประมวลผลที่ยากลำบาก และข้อกำหนดการป้องกันที่เข้มงวด ผลลัพธ์ของเรือทดลองแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่ดีในแง่ของความเสถียรของความเร็ว การสั่นสะเทือน และเสียงรบกวน

3. ยานพาหนะดำน้ำลึก เรือกู้ภัย และส่วนประกอบของเรือ
สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และฝรั่งเศสต่างก็สร้างเรือดำน้ำใต้ทะเลลึก-โดยใช้ไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อผลิตเปลือกหอยที่ทนต่อแรงดัน โลหะผสม Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo ใช้ในการผลิตเปลือกของเรือดำน้ำลึก Sea Cliff ของ American Aivin และ Sea Cliff โลหะผสม Ti-6Al-4V ELI ใช้สำหรับลูกบอลลอยน้ำบนกระสุน SM97 ของฝรั่งเศส, American Aivin, Japanese Deep Sea 2000 และ US Navy Deep Sea Rescue Vessel (DSRV) และลูกลอยน้ำ

4. เรือดำน้ำ "เจียวหลง"
เรือดำน้ำควบคุมแบบมีคนขับลำแรกที่ออกแบบและบูรณาการอย่างอิสระในประเทศจีน นั่นคือ Jiaolong ดังแสดงในรูปที่ 2-1. การทดลองในทะเลความสูง 3,759 เมตรเสร็จสิ้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2553 และในวันที่ 1 สิงหาคม พ.ศ. 2554 เรือ "เจียวหลง" ได้เริ่มปฏิบัติการใต้น้ำอย่างเป็นทางการที่ระดับความลึก 5,180 เมตร ความลึกของการดำน้ำนี้หมายความว่า Jiaolong สามารถเข้าถึงก้นทะเลได้มากกว่า 70% ของโลก ยานอวกาศเจียวหลงได้รับการออกแบบให้มีความลึก 7,000 เมตร ซึ่งถือเป็นยานอวกาศที่ใหญ่ที่สุดในโลก คาดว่าจะดำเนินการทดลองในทะเลระดับ 7,000 เมตรในปี 2555 ขอบเขตงานครอบคลุม 99.8% ของภูมิภาคมหาสมุทรทั่วโลก โครงการดำน้ำลึกที่ต้องใช้มนุษย์-ของจีนกำลังก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง เรือดำน้ำลึก-คือจุดสุดยอดของการพัฒนาเทคโนโลยีในมหาสมุทร คล้ายกับวิศวกรรมการบินในอวกาศที่มีคนขับ ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความแข็งแกร่งทางเทคโนโลยีที่ครอบคลุมของประเทศ กิจกรรมของเรือดำน้ำควบคุมใต้ทะเลลึกครอบคลุมพื้นที่ลาดเอียงของทวีป ยอดเขา ปล่องภูเขาไฟ สันเขาในมหาสมุทร และพื้นมหาสมุทร และยังได้รับผลการวิจัยจำนวนมากในสาขาธรณีเคมี ธรณีฟิสิกส์ และชีววิทยาทางทะเล

5. แฟริ่งโซนาร์
แฟริ่งโซนาร์โลหะผสมไทเทเนียมมีประสิทธิภาพที่ครอบคลุมเหนือกว่า และถูกนำไปใช้ในระบบโซนาร์ของเรือรัสเซีย เช่น เคิร์สค์ มินสค์ และเคียฟ ตามข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานใต้น้ำและพื้นผิว ปัจจุบันมีวัสดุอะคูสติกแผ่นเปลือกหอยสองประเภทที่ใช้สำหรับตัวเบี่ยงโซนาร์บนเรือรบจีน: เหล็กกล้าไร้สนิมและไฟเบอร์กลาส-เสริมใยแก้ว ในช่วงแผนห้าปีที่เก้า จีนได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมในตัวเบี่ยงโซนาร์ของเรือ

6. ใบพัด
วัสดุใบพัดต้องมีความแข็งแรงสูง ประสิทธิภาพความล้าที่ดีในตัวกลางน้ำทะเล ความต้านทานต่อการกัดเซาะและการกัดกร่อนของโพรงอากาศ และโลหะผสมไททาเนียมสามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพที่ครอบคลุมข้างต้น กองทัพเรือสหรัฐฯ ใช้ใบพัดโลหะผสมไทเทเนียมซุปเปอร์คาวิเทติ้งแบบถอดได้ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1500 มม. สี่ใบบนเรือไฮโดรฟอยล์ จีนพัฒนาใบพัดเรือเร็วไฮโดรฟอยล์ในปี 1972 และนับตั้งแต่นั้นมาก็ได้ผลิตใบพัดโลหะผสมไทเทเนียมหลายประเภทที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 450 มม. ถึง 1100 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดที่สามารถผลิตได้คือ 1200 มม. โดยมีมวล 130 กก. สำหรับใบพัดโลหะผสมไทเทเนียมแบบตายตัว การใช้งานในระยะยาวแสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งานของใบพัดโลหะผสมไทเทเนียมนั้นมากกว่า 5 เท่าของใบพัดโลหะผสมทองแดง

7. จัดส่งปั๊ม วาล์ว และระบบท่อ
เนื่องจากสภาพการทำงานที่รุนแรง ปั๊ม วาล์ว และท่อบนเรือจะมีอายุการใช้งานเพียง 2-5 ปีสำหรับท่อที่ทำจากทองแดงและสแตนเลส หลังจากเปลี่ยนแล้ว โลหะผสมไทเทเนียมจะทำงานได้ดีและเหมาะสำหรับท่อส่งน้ำทะเลความเร็วสูง มาตรฐานอายุการใช้งานสำหรับท่อส่งเรือของรัสเซียระบุข้อกำหนดอายุสามประการ ได้แก่ ระยะเวลาการซ่อมแซมท่าเรือครั้งแรก (8-9 ปี) อายุการใช้งานไม่ควรน้อยกว่า 15 ปี เรือทุกระดับจำเป็นต้องใช้งานอย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลา 25 ถึง 30 ปีตลอดอายุการใช้งาน

8. เรือขับเคลื่อนด้วยอะตอม
รัสเซียใช้โลหะผสมไททาเนียมแทนเหล็กกล้าไร้สนิมเพื่อผลิตเครื่องยนต์ไอน้ำ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และเครื่องทำความเย็นสำหรับเรือ เพื่อเอาชนะความเสียหายจากการกัดกร่อน หน่วยส่งกำลังของเรือตัดน้ำแข็งที่ใช้พลังงานปรมาณูของรัสเซียที่มีอยู่นั้นใช้เครื่องยนต์ไอน้ำไทเทเนียมกันอย่างแพร่หลาย