التيتانيوم في مجال الطيران: لماذا يُهيمن سبيكة التيتانيوم Ti-6Al-4V على تصنيع الطائرات

تعتمد الطائرات الحديثة على التيتانيوم. وتستخدم طائرة F-22 رابتور ٤١٪ تيتانيوم من حيث الوزن الهيكلي، بينما تستخدم طائرة البوينغ ٧٨٧ دريملاينر ١٥٪. ويتفوّق التيتانيوم على الألومنيوم عند درجات الحرارة العالية، كما يتفوّق على الفولاذ من حيث الوزن. فسبيكة Ti-6Al-4V ذات مقاومة شدّ تبلغ ٨٩٥ ميغاباسكال وكثافة تبلغ ٤,٤٣ تُحقِّق نسبة قوة إلى وزن تساوي ٢٠٢، وهي بذلك تتفوّق على الألومنيوم (١٦٧) والفولاذ (١٠٢–١٥٣). وفي هيكل عجلات الهبوط: يوفّر عمود عجلات الهبوط التيتانيومي الخاص بطائرات البوينغ ٧٧٧ وفرًا يبلغ ٢٧٠ كجم لكل طائرة مقارنةً بالفولاذ. أما المثبتات: فيُستخدم أكثر من ١٠٠٠٠٠ مثبت تيتانيومي في كل طائرة واسعة الجسم، ما يوفّر ٧٢٠ كجم. كما تستفيد هياكل الأجنحة ودعائم الأرضية ومسارات المقاعد جميعها من خصائص التيتانيوم. وفي محركات التوربينات النفاثة، يُستخدم التيتانيوم في شفرات المراوح والأقراص، وكذلك في شفرات الضاغط وغلافه. وتصل سبيكة التيتانيوم القياسية من الدرجة الخامسة (Gr5) إلى درجة حرارة ٤٠٠°م، بينما تصل السبائك عالية الحرارة مثل IMI 834 إلى ٦٠٠°م. وتمنع سبيكة C المقاومة للهب اشتعال التيتانيوم داخل غلاف المحرك. وتُطبَّق في مجال الطيران والفضاء معايير AMS بدلًا من معايير ASTM: إذ تُنظِّم المواصفة AMS 4911 صفيحات وصفائح التيتانيوم، بينما تُنظِّم المواصفة AMS 4928 قضبان التيتانيوم وأجزاء التشكيل الحراري. وتتضمّن مواصفات AMS اختبارات إلزامية بالموجات فوق الصوتية، وتقييم البنية المجهرية، وضمان إمكانية تتبع كاملة لكل قطعة. وكل كيلوجرام يتم توفيره في وزن الطائرة يعادل تقريبًا ٥٠٠ دولار أمريكي من وفورات الوقود طوال عمر الخدمة التشغيلي للطائرة. وتقع شركة «يلاستينغ تيتانيوم» في مدينة باوجي، التي تُعَدُّ مركز صناعة التيتانيوم في الصين، وتقدّم مواد تيتانيوم عالية الجودة للمجالات الجوية والفضائية مع كافة الوثائق المطلوبة. وللاستفسار عن المواد المعتمدة وفق مواصفات AMS، يُرجى التواصل معنا.