Penerapan titanium di bidang kapal

1. Kapal selam nuklirRusia berada di garis depan dalam penelitian internasional dan teknologi manufaktur kapal selam nuklir paduan titanium, dan juga merupakan negara pertama yang menggunakan paduan titanium untuk membuat cangkang tahan tekanan. Selama periode puncak, produksi tahunan pelat dan pipa tebal paduan titanium untuk kapal selam mencapai 10.000 ton, terhitung 30% hingga 50% dari produksi tahunan bahan olahan paduan titanium. Contoh umum titanium yang digunakan di kapal adalah kapal selam nuklir kelas Typhoon Rusia, yang kulit luarnya terbuat dari titanium. Karena kebutuhan militer, struktur cangkang ganda diadopsi, dan cangkang-lapis ganda menggunakan 9000 ton titanium, menjadikannya non-magnetik, penyelaman dalam, kecepatan tinggi, kebisingan rendah, dan memerlukan waktu perawatan lebih sedikit. Perahu tersebut memiliki panjang 172,8m, lebar maksimum 23,3m, dan tinggi 42,7m. Ia memiliki perpindahan air sebesar 23200t dan perpindahan menyelam sebesar 33800t. Kecepatan menyelam adalah 50km per jam, dan kedalaman menyelam maksimum adalah 500m. Waktu penyelaman terus menerus mencapai 120 hari. Kapal ini mulai dibangun pada tahun 1977 dan mulai beroperasi pada tahun 1981, memainkan peran penting di Angkatan Laut Rusia.

2. Semua kapal titanium
Pada tahun 1985, Perusahaan Titanium Toho Jepang dan Pembuatan Kapal Fujinobu bersama-sama membangun speedboat titanium "Mori Zhi Tian I", yang sangat populer di Amerika Serikat selama jangka waktu tertentu. Pada tahun 1997, speedboat "Titan Rapid" yang diproduksi oleh Nippon Kogyo Corporation diluncurkan dan berlayar. Panjangnya sekitar 12 meter dan memiliki kurva tiga-dimensi yang indah, yang dapat meminimalkan hambatan navigasi. Galangan Kapal Jiangteng memproduksi dua kapal berbahan titanium, "Second Asahi Maru" dan "Akimaru", masing-masing pada tahun 1998 dan 1999. Keunggulannya adalah bobot yang ringan, kecepatan tinggi, mesin kecil, biaya bahan bakar rendah, emisi karbon dioksida rendah, tidak memerlukan pelapisan permukaan, dan pembersihan attachment yang mudah. Kerugiannya adalah biaya bahan yang tinggi, teknologi pemrosesan dan manufaktur yang sulit, dan persyaratan perlindungan yang ketat. Hasil uji coba kapal menunjukkan kinerja yang baik dalam hal stabilitas kecepatan, getaran, dan kebisingan.

3. Kendaraan penyelam dalam, perahu penyelamat, dan komponen kapal
Amerika Serikat, Jepang, dan Prancis semuanya telah membuat-kapal selam laut dalam menggunakan titanium dan paduan titanium untuk memproduksi cangkang tahan tekanan. Diantaranya, paduan Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo digunakan untuk memproduksi cangkang kapal selam laut dalam Aivin dan Sea Cliff Amerika; Paduan Ti-6Al-4V ELI digunakan untuk bola apung pada cangkang dan bola apung SM97 Prancis, Aivin Amerika, Japanese Deep Sea 2000, dan Kapal Penyelamat Laut Dalam (DSRV) Angkatan Laut AS.

4. Kapal selam "Jiaolong".
Kapal selam berawak pertama yang dirancang dan terintegrasi secara independen di Tiongkok, Jiaolong, ditunjukkan pada Gambar 2-1. Uji coba laut sepanjang 3759m selesai pada Juli 2010, dan pada 1 Agustus 2011, "Jiaolong" secara resmi memulai operasi bawah airnya pada kedalaman 5180m. Kedalaman penyelaman ini berarti Jiaolong dapat menjangkau lebih dari 70% dasar laut dunia. Pesawat luar angkasa Jiaolong dirancang memiliki kedalaman 7000m, yang merupakan yang terbesar di dunia. Diharapkan untuk melakukan uji coba laut pada ketinggian 7000m pada tahun 2012. Ruang lingkup pekerjaan mencakup 99,8% wilayah lautan global. Program penyelaman laut dalam-berawak di Tiongkok saat ini terus mengalami kemajuan. Kapal selam{19}}laut dalam adalah puncak pengembangan teknologi kelautan, mirip dengan rekayasa penerbangan luar angkasa berawak, yang mencerminkan kekuatan teknologi komprehensif suatu negara. Aktivitas kapal selam berawak laut dalam meliputi lereng benua, puncak gunung, kawah gunung berapi, punggung samudera, dan dasar laut, dan telah mencapai banyak hasil penelitian di bidang geokimia, geofisika, dan biologi kelautan.

5. Hadiah sonar
Fairing sonar paduan titanium memiliki kinerja komprehensif yang unggul dan telah diterapkan dalam sistem sonar kapal Rusia seperti Kursk, Minsk, dan Kiev. Berdasarkan persyaratan yang berbeda untuk aplikasi bawah air dan permukaan, saat ini ada dua jenis bahan akustik pelat cangkang yang digunakan untuk deflektor sonar di kapal angkatan laut Tiongkok: baja tahan karat dan fiberglass-yang diperkuat serat. Selama periode Rencana Lima Tahun Kesembilan, Tiongkok melakukan penelitian tentang penerapan paduan titanium pada deflektor sonar kapal.

6. Baling-baling
Bahan baling-baling memerlukan kekuatan tinggi, kinerja kelelahan yang baik dalam media air laut, ketahanan terhadap erosi dan korosi kavitasi, dan paduan titanium dapat memenuhi persyaratan kinerja komprehensif di atas. Angkatan Laut AS pertama kali menggunakan baling-baling paduan titanium superkavitasi empat bilah berdiameter 1500mm yang dapat dilepas pada hidrofoil. Tiongkok mengembangkan baling-baling speedboat hidrofoil pada tahun 1972 dan sejak itu memproduksi berbagai jenis baling-baling paduan titanium dengan diameter mulai dari 450mm hingga 1100mm. Diameter maksimum yang dapat dihasilkan adalah 1200mm, dengan massa 130kg untuk baling-baling paduan titanium tetap. Penggunaan jangka panjang telah menunjukkan bahwa masa pakai baling-baling paduan titanium lebih dari 5 kali lipat dari baling-baling paduan tembaga.

7. Pompa kapal, katup, dan sistem perpipaan
Pompa, katup, dan pipa di kapal, karena kondisi kerja yang sangat keras, hanya memiliki umur 2-5 tahun untuk pipa yang terbuat dari tembaga dan baja tahan karat. Setelah penggantian, paduan titanium berfungsi dengan baik dan cocok untuk jaringan pipa air laut berkecepatan tinggi. Standar masa pakai jaringan pipa kapal Rusia menetapkan tiga persyaratan umur, yaitu jangka waktu perbaikan dermaga pertama (8-9 tahun); Masa pakai tidak boleh kurang dari 15 tahun; Semua tingkat kapal diharuskan beroperasi dengan andal selama 25 hingga 30 tahun sepanjang masa pakainya.

8. Kapal bertenaga atom
Rusia menggunakan paduan titanium sebagai pengganti baja tahan karat untuk memproduksi mesin uap, penukar panas, dan pendingin kapal, sehingga mengatasi kerusakan akibat korosi. Unit tenaga kapal pemecah es bertenaga atom Rusia yang ada banyak menggunakan mesin uap titanium.