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鈦及鈦合金行業

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為什么有些戰車不使用鈦合金來當制造材料呢?

   2018-12-05 IP屬地 陜西23710
  鈦合金確實是一種性質非常優良的金屬材料,被廣泛地應用于軍事工業的各個領域,尤其是高精尖的航空航天領域【如下圖所示,就是在航空發動機中使用的合金整體葉盤結構】,被很多人稱為“二十一世紀金屬”。
  簡單說,鈦合金強度高、質量輕、耐腐蝕性好、熔點高、熱變形小,所以難怪工業領域很喜歡這種看起來就非常優雅的金屬材料。
  但是,一種金屬材料好,不代表處處都應該使用,而是要從需求、使用環境、加工效果和成本等方面綜合考慮。
  有很多人覺得,說一種金屬材料好,那么這種金屬材料就是世界第一,全世界所有的東西都應該換成這種材料。
  但是實際上不是的,各種金屬材料都有其優點,即便是最常用的、最普通的不銹鋼、鑄鐵都能夠在工業領域發揮其不可替代的作用,鈦合金固然好,但是不代表處處用它都是最合適的。
  比如說,你說鈦合金強度高,但是高強度結構鋼強度更加高;你說鈦合金密度小,但是鋁合金和鎂合金的密度更加小【如下圖所示】;你說鈦合金熔點高,但是跟合金比起來,又是小弟弟……所以說,只有在合適的地方用合適的材料才行,而不可能一種材料在所有方面超過其他所有的材料。
  簡單說,鈦合金在航空航天上應用廣泛,最重要的原因是鈦合金的比強度、比剛度高,同樣的強度下,鈦合金質量比結構鋼好;同樣的質量下,鈦合金的強度又比鋁合金和鎂合金高,所以說在航空航天這種“寸土寸金”、每一克質量都要錙銖必較的情況下,鈦合金就是很好的選擇了。
  但是,鈦合金由于加工難度的問題,成本居高不下,如果說戰車都用鈦合金制造,那一輛戰車幾十噸的重量,怕不是美國都造不了幾輛戰車,而且從防護性能上說,鈦合金確實是遠遠不如現在最先進的陶瓷-合金復合裝甲,最后作為地面裝備,為了讓一輛坦克輕個幾噸就要花上好幾倍的成本,根本就沒有必要。
  當然了,不是說鈦合金在戰車上就沒有利用,相反,對于一些需要高速機動的火炮,鈦合金確實有很廣泛的用途。
  比如說下面這款美軍的M777超輕型榴彈炮,就大量使用了鈦合金來減輕重量(25%的材料用的鈦合金),方便榴彈炮的機動,不過這門火炮的價格相比普通同口徑的火炮居然整整貴了將近十倍(M777的內部采購價達到了500萬美元,遠遠高于普通火炮幾十萬至多百萬的價格),可以說也只有少數的快速機動部隊才能夠消費得起了。
  我們中國也研發了類似的超輕型榴彈炮,比如說下圖中大量應用了鋁合金和鈦合金的AH4型榴彈炮。
  總之,鈦合金在工業中的應用很廣泛,但也不是處處都要用的,而是要視具體情況而定。
 
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