Hợp kim titan được biết đến với tên gọi "kim loại không gian", và đóng vai trò không thể thay thế trong thân máy bay, động cơ và các bộ phận tên lửa.
Các bộ phận kết cấu máy bay: Hợp kim titan được sử dụng rộng rãi trong các chi tiết kết cấu thân máy bay nhờ vào mật độ thấp, độ bền riêng cao, khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao. Việc sử dụng hợp kim titan trong các máy bay hiện đại đã đạt tới 30% đến 35% tổng trọng lượng kết cấu, hiện nay nó là vật liệu kết cấu không thể thiếu. Các ứng dụng cụ thể bao gồm các bộ phận càng đáp, khung xương, dầm, vỏ thân máy bay, tấm chắn nhiệt và các bộ phận khác. Ví dụ, hàm lượng titan trong máy bay chiến đấu F-22 của Mỹ lên tới 41%, và các dầm chịu lực chính cùng khung thân chủ yếu được đúc liền khối bằng hợp kim titan.
Động cơ hàng không: Hợp kim titan chịu nhiệt độ cao là một trong những vật liệu chính yếu cho động cơ phản lực, được sử dụng chủ yếu cho các bộ phận động cơ như đĩa nén, cánh quạt, vỏ máy và các bộ phận khác. Những chi tiết này yêu cầu độ bền cao và tính ổn định nhiệt tốt trong điều kiện nhiệt độ cao. Ví dụ, hợp kim IMI834 đã được sử dụng trong động cơ lớn Trent700 của máy bay Boeing 777. Ngoài ra, hợp kim Ti-60 là hợp kim titan chịu nhiệt 600°C do Trung Quốc tự nghiên cứu phát triển, có tính ổn định nhiệt tuyệt vời và khả năng chống chảy dão ở nhiệt độ cao.
Hợp kim titan chống cháy: Để giải quyết vấn đề "cháy titan" có thể xảy ra với hợp kim titan trong động cơ hàng không, nhiều quốc gia đã phát triển các hợp kim titan chống cháy. Ví dụ, hợp kim C (Ti-35V-15Cr) từ Hoa Kỳ và hợp kim BTT-1 từ Nga đều có tính năng chống cháy tốt và đã được ứng dụng cho vỏ máy nén cao áp và cánh quạt của động cơ.
Bu lông hàng không: Các loại bu lông hợp kim titan được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hàng không nhờ hiệu quả giảm trọng lượng vượt trội, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và tính chất không từ tính. Ví dụ, máy bay Il-96 của Nga sử dụng một số lượng lớn bu lông hợp kim titan, giúp giảm đáng kể trọng lượng của máy bay.
Vật liệu cấu trúc tàu vũ trụ: Hợp kim titan là lựa chọn lý tưởng cho vật liệu cấu trúc tàu vũ trụ nhờ đặc tính độ bền cao và khối lượng riêng thấp. Những vật liệu này có khả năng chịu được điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt và ứng suất cơ học, thường được dùng để chế tạo các bình chứa nhiên liệu rắn, bộ phận động cơ tên lửa, mô-đun mặt trăng, bộ chuyển tiếp và bu lông nối ghép, góp phần giảm hiệu quả trọng lượng kết cấu và hư hỏng do mỏi.
Tàu con thoi: Trên tàu con thoi, hợp kim titan được sử dụng ở phần đầu cánh và các bộ phận khác do khả năng chịu nhiệt độ cao, có thể chịu được nhiệt độ lên tới 500 ℃ trong quá trình bay. Ngoài ra, hợp kim titan cũng được dùng trong khung kết cấu phản lực của Tàu con thoi để hỗ trợ động cơ.
Tên lửa và phương tiện phóng: Trong sản xuất tên lửa và phương tiện phóng, hợp kim titan được dùng để chế tạo các vách ngăn, lớp vỏ bọc, bồn nhiên liệu và các bộ phận khác, những bộ phận này cần phải chịu được tác động nhiệt độ cao do bay tốc độ cao gây ra. Ngoài ra, trong hệ thống động cơ tuốc bin phản lực, các bộ phận như vỏ máy nén, đĩa máy nén, cánh quạt máy nén cũng sử dụng nhiều vật liệu hợp kim titan.
Vật liệu cho môi trường nhiệt độ thấp trên tàu vũ trụ: Do hợp kim titan TA7ELI có đặc tính đặc biệt: ở nhiệt độ thấp, nó có độ bền cao hơn, độ dẻo và độ dai tốt hơn, Trung Quốc đã phát triển bình chứa khí hợp kim titan TA7ELI 20L dùng ở nhiệt độ thấp để sử dụng trong môi trường hydro lỏng. Sản phẩm này được dùng trong các phương tiện phóng loạt CZ-XX.
EN
