Высокая стоимость титана.
Как известно, основным фактором, сдерживающим более широкое применение титана, является его стоимость. Поскольку стоимость значительно выше, чем у алюминиевых и стальных сплавов, использование титана должно быть обосновано для каждого применения. Есть много факторов, которые вызывают эту ситуацию. Отделение металлов от руды требует больших затрат энергии. Плавка слитков также энергоемка; кроме того, его высокая реакционная способность требует применения водоохлаждаемых медных ванн или плавки пода в инертной атмосфере в зависимости от технологии плавки. Стоимость обработки также очень высока, примерно в 10-100 раз медленнее, чем обработка алюминиевого сплава. Недавно Froes 7 указал, что стоимость одного килограмма алюминиевой пластины ниже, чем стоимость одного килограмма губчатого титана (исходного материала). Эта губка также должна быть расплавлена путем многократного добавления лигатуры, выкована или выкована и прокатана до размера, подходящего для тонкой пластины, помещена в упаковку вместе с несколькими тонкими пластинами, прокатана до соответствующей толщины, протравлена и отшлифована до окончательного состояния. толщина для получения титановой пластины.
Принимая во внимание эти факторы, большая часть исследований и разработок Boeing и других производителей и производителей оригинального оборудования посвящена сокращению соотношения закупок и полетов титановых деталей. Например, пластину весом 40 кг можно использовать для обработки детали весом 5 кг, а это значит, что почти 90% титана превратится в фрагменты (лом). Сокращение отношения покупки к полету означает, что люди покупают очень дорогой материал, который легче по весу, а также сокращает объем обработки этого материала. Для этого исследуются различные технологии. К ним относятся сварка, более широкое использование экструзии, где это необходимо, сверхпластическое формование и сверхпластическое формование и диффузионное соединение, формование горячей вытяжкой для получения более точных формованных форм и даже порошковая металлургия. Что касается сварки, изучаются как сварка плавлением, так и сварка в твердом состоянии. На рис. 4 показан пример сокращения закупок по сравнению с полетами, которого можно добиться с помощью лазерной сварки. Также изучаются электронно-лучевая сварка и трение с перемешиванием, а также линейная сварка трением. Также ведется поиск сплавов с улучшенной обрабатываемостью.
