Penggunaan Titanium dalam Peralatan Tentera Laut

Titanium adalah bahan logam yang paling menjanjikan untuk peralatan tentera laut.Ia digunakan secara meluas dalam kapal permukaan, kapal selam bawah air, kapal selam dalam, senjata bawah air, peralatan komunikasi dan medan lain di seluruh dunia. Dalam kapal selam nuklear, pemeluwap, penukar haba, kafan sonar, sistem saluran paip laut dan belos diperbuat daripada titanium. Titanium juga digunakan secara meluas dalam cengkerang tekanan, sistem ekzos gas enjin diesel, kafan sonar, sistem saluran paip laut, belos, pam dan injap kapal selam konvensional (636, k877, dll.). Ia telah belayar melalui perairan global Artik, Antartika, khatulistiwa, Pasifik, Lautan Hindi dan Lautan Atlantik, dan menyelesaikan masalah tekanan reka bentuk yang dibenarkan dan pemilihan faktor keselamatan. Titanium juga digunakan dalam peranti pendorong jet air pelbagai kapal selam di Amerika Syarikat dan Jepun, yang berkesan mengatasi kesan buruk arus teraruh besar yang disebabkan oleh pemotongan garis daya magnet bumi apabila belayar dengan aloi tembaga.

2.1 Cengkerang tekanan kapal selam dan kapal selam dalam

Apabila struktur kapal selam diperbaiki, kedalaman tenggelam utama kapal selam adalah berkadar terus dengan produk kekuatan hasil bahan cengkerang dan ketebalan cangkerang. Meningkatkan kedalaman menyelam dengan menebal cangkerang tekanan akan mengurangkan beban berkesan kapal selam. Sekiranya beban berkesan dikekalkan, saiz kapal selam akan ditingkatkan sehingga ia tidak boleh digunakan dalam amalan. Oleh itu, bahan dengan kekuatan spesifik yang lebih tinggi mesti dipertimbangkan. Antara beberapa bahan yang kini tersedia untuk cangkerang dasar laut, aloi titanium mempunyai prestasi terbaik (lihat Jadual 1 untuk perbandingan khusus). Jadual 1 menunjukkan bahawa aloi titanium sangat berfaedah sebagai bahan cengkerang tahan tekanan untuk kapal selam dan tenggelam dalam.

Sifat Beberapa Bahan Tempurung Tekanan Kapal Selam Dalam

harta benda

Aloi titanium

Keluli berkekuatan tinggi

Aloi aluminium

Ti6Al4V oksigen rendah

Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Bulan

NS-90

10Ni-9Co

7079-T6

ketumpatan

4.42

4.49

7.85

7.85

2.8

Modulus Elastik(kg/mm3)

11500

12000

21000

21000

7280

Kekuatan hasil (kg/mm2)

84

70
90
12042

Kekuatan khusus

19

15.6

11.515.315.0

Kekakuan khusus

2.600

2.67

2.6752.6752600

indeks ketegaran

5.09

5.10

3.52
3.526.86

Contoh penggunaan titanium dalam cangkang tekanan kapal selam dan kapal selam dalam

negara

Nama Kapal Selam atau Deep Submersible

Bahan cengkerang tekanan

Amerika Syarikat

Kapal selam dalam cenuram laut kedalaman 6100m

Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Bulan

Jepun

Ekspedisi Laut Dalam 6000m dalam

Ti-6Al-4V

Perancis

Kapal selam SM97 dalam kedalaman 6000mTi-6Al-4V

bekas kesatuan soviet 

Kapal Selam Titanium Penuh "Alpha".

Ti-6Al-4V rendah oksigen

bekas kesatuan soviet 

Kapal selam nuklear titanium "Typhoon".

Ti-6Al-4V rendah oksigen

Rusia

Kapal selam nuklear pelbagai guna model 988

Ti-6Al-4V rendah oksigen

2.2 kipas, aci kipas dan pendorongan pancutan air

Aloi titanium tuang mempunyai kekuatan spesifik yang tinggi, rintangan lesu kakisan yang tinggi dan rintangan peronggaan yang baik (lihat Jadual 3). Ia adalah bahan kipas yang ideal, terutamanya bahan baling peronggaan super. Kipas aloi titanium mempunyai kelebihan ringan, kecekapan pendorongan yang tinggi dan hayat perkhidmatan yang panjang.

Sifat mekanikal bahan baling-baling

item

Kekuatan tegangan

(kg/mm2)

Kekuatan hasil

(kg/mm2)

Pemanjangan ( peratus )

Kekuatan lesu kakisan (kg/mm2)

Aloi tembaga

Loyang besi mangan 55-3-1

4717208.5

Aluminium-nikel-besi gangsa 9-4-4

60221618
aloi titaniumTi-6Al-4V96831135

2.3 Penukar Haba dan Pemeluwap

Titanium mempunyai ketahanan kakisan yang sangat baik untuk membersihkan, tercemar dan pasir yang mengandungi air statik dan dinamik. Halaju air penyejukan yang tinggi dan tiub pemeluwap berdinding nipis dibenarkan untuk meningkatkan kapasiti pemindahan haba dan mengurangkan berat pemeluwap. Lekatan tiub titanium adalah kecil, dan cecair terkondensasi dalam bentuk manik pada permukaan titanium. Kadar pemeluwapan titanium adalah lebih daripada 29.3 peratus lebih tinggi daripada tembaga; Kadar pemeluwapan adalah 35 peratus lebih tinggi daripada keluli tahan karat 304; Kadar pemeluwapan adalah lebih daripada 17.5 peratus lebih tinggi daripada keluli tahan karat 316, yang juga bermanfaat untuk pemindahan haba. Pekali kebersihan tiub titanium adalah lebih tinggi daripada tiub aloi kuprum. Faktor di atas menjadikan kekonduksian terma titanium lebih rendah daripada aloi tembaga B30, tetapi kecekapan pemindahan haba adalah sama atau lebih tinggi sedikit daripada B30. Pada masa yang sama, elaun pengasingan getaran tiub titanium juga lebih tinggi daripada tiub B30.

Anda mungkin juga berminat

Hantar pertanyaan