La aplicación del titanio en el ámbito de los buques.

1. Submarinos nuclearesRusia está a la vanguardia de la investigación internacional y la tecnología de fabricación de submarinos nucleares de aleación de titanio, y también fue el primer país en utilizar aleación de titanio para construir proyectiles resistentes a la presión. Durante los períodos pico, la producción anual de placas gruesas y tubos de aleación de titanio para submarinos alcanzó las 10.000 toneladas, lo que representa entre el 30% y el 50% de la producción anual de materiales procesados ​​con aleaciones de titanio. Un ejemplo típico de titanio utilizado en barcos es el submarino nuclear ruso clase Typhoon, que tiene una capa exterior hecha de titanio. Debido a necesidades militares, se adopta una estructura de doble capa, y la capa de doble-capa comparte 9000 toneladas de titanio, lo que la hace no-magnética, de buceo profundo, de alta velocidad, de poco ruido y que requiere menos tiempos de mantenimiento. El barco tiene 172,8 m de eslora, una manga máxima de 23,3 m y una altura de 42,7 m. Tiene un desplazamiento de agua de 23200t y un desplazamiento de buceo de 33800t. La velocidad de buceo es de 50 km por hora y la profundidad máxima de buceo es de 500 m. El tiempo de inmersión continua alcanza los 120 días. El barco comenzó a construirse en 1977 y entró en servicio en 1981, desempeñando un papel crucial en la Armada rusa.

2. Todo el barco de titanio.
En 1985, la compañía japonesa Toho Titanium y Fujinobu Shipbuilding construyeron conjuntamente la lancha rápida de titanio "Mori Zhi Tian I", que fue muy popular en los Estados Unidos durante un tiempo. En 1997, se botó y zarpó la lancha rápida "Titan Rapid" fabricada por Nippon Kogyo Corporation. Tiene unos 12 metros de largo y una hermosa curva tridimensional-que puede minimizar la resistencia a la navegación. El Astillero Jiangteng fabricó dos barcos totalmente de titanio, el "Second Asahi Maru" y el "Akimaru", en 1998 y 1999 respectivamente. Las ventajas son peso ligero, velocidad rápida, motor pequeño, bajo coste de combustible, bajas emisiones de dióxido de carbono, sin necesidad de revestimiento de superficies y fácil limpieza de los accesorios. Las desventajas son el alto coste del material, la difícil tecnología de procesamiento y fabricación y los estrictos requisitos de protección. Los resultados del barco de prueba muestran un buen rendimiento en términos de estabilidad de velocidad, vibración y ruido.

3. Vehículos de buceo profundo, botes de rescate y componentes de barcos.
Estados Unidos, Japón y Francia han construido-sumergibles en aguas profundas utilizando titanio y aleaciones de titanio para fabricar carcasas resistentes a la presión. Entre ellos, la aleación Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo se utiliza para fabricar los proyectiles de los sumergibles de aguas profundas estadounidenses Aivin y Sea Cliff; La aleación Ti-6Al-4V ELI se utiliza para bolas de flotabilidad en los proyectiles y bolas de flotabilidad del SM97 francés, el Aivin estadounidense, el Deep Sea 2000 japonés y el buque de rescate en aguas profundas (DSRV) de la Marina de los EE. UU.

4. Sumergible "Jiaolong"
El primer sumergible tripulado integrado y diseñado de forma independiente en China, el Jiaolong, se muestra en la Figura 2-1. La prueba en el mar a 3759 m se completó en julio de 2010, y el 1 de agosto de 2011, el "Jiaolong" comenzó oficialmente sus operaciones submarinas a una profundidad de 5180 m. Esta profundidad de inmersión significa que el Jiaolong puede alcanzar más del 70% del fondo marino del mundo. La nave espacial Jiaolong está diseñada para tener una profundidad de 7.000 m, que es la más grande del mundo. Se espera realizar una prueba en el mar a 7.000 m de nivel en 2012. El alcance del trabajo cubre el 99,8% de las regiones oceánicas mundiales. Actualmente, el programa de buceo tripulado en aguas profundas-de China avanza de manera constante. El sumergible-de aguas profundas es el pináculo del desarrollo de tecnología oceánica, similar a la ingeniería de vuelos espaciales tripulados, y refleja la fortaleza tecnológica integral de un país. Las actividades de los sumergibles tripulados de aguas profundas cubren el talud continental, las cimas de las montañas, los cráteres volcánicos, las dorsales oceánicas y el fondo del océano, y han logrado una gran cantidad de resultados de investigación en geoquímica, geofísica y biología marina.

5. Carenado de sonda
El carenado de sonar de aleación de titanio tiene un rendimiento integral superior y se ha aplicado en los sistemas de sonar de barcos rusos como el Kursk, Minsk y Kiev. De acuerdo con los diferentes requisitos para aplicaciones submarinas y de superficie, actualmente existen dos tipos de materiales acústicos de placa de carcasa que se utilizan para los deflectores de sonar en los buques navales chinos: acero inoxidable y fibra de vidrio-reforzada con fibra. Durante el período del Noveno Plan Quinquenal, China llevó a cabo investigaciones sobre la aplicación de aleaciones de titanio en deflectores de sonar para barcos.

6. Hélice
El material de la hélice requiere alta resistencia, buen rendimiento a la fatiga en medio de agua de mar, resistencia a la erosión y corrosión por cavitación, y la aleación de titanio puede cumplir con los requisitos de rendimiento completos anteriores. La Marina de los EE. UU. utilizó por primera vez una hélice de aleación de titanio supercavitante desmontable de cuatro palas y 1500 mm de diámetro en hidroalas. China desarrolló hélices para lanchas rápidas de hidroala en 1972 y desde entonces ha producido varios tipos de hélices de aleación de titanio con diámetros que van desde 450 mm a 1100 mm. El diámetro máximo que se puede producir es de 1200 mm, con una masa de 130 kg para hélices fijas de aleación de titanio. El uso a largo plazo ha demostrado que la vida útil de las hélices de aleación de titanio es más de 5 veces mayor que la de las hélices de aleación de cobre.

7. Bombas, válvulas y sistemas de tuberías para barcos
Las bombas, válvulas y tuberías de los barcos, debido a las extremadamente duras condiciones de trabajo, solo tienen una vida útil de 2-5 años para tuberías fabricadas en cobre y acero inoxidable. Después del reemplazo, la aleación de titanio funciona bien y es adecuada para tuberías de agua de mar de alta velocidad. El estándar de vida útil de los oleoductos marítimos rusos especifica tres requisitos de edad: el período de la primera reparación del muelle (8-9 años); La vida útil no debe ser inferior a 15 años; Se requiere que los buques de todos los niveles funcionen de manera confiable durante 25 a 30 años durante toda su vida útil.

8. Nave de propulsión atómica
Rusia utiliza aleaciones de titanio en lugar de acero inoxidable para fabricar máquinas de vapor, intercambiadores de calor y refrigeradores para barcos, superando los daños por corrosión. La unidad de potencia de los rompehielos de propulsión atómica existentes en Rusia utiliza ampliamente motores de vapor de titanio.