钟立才，胡敏哲

（兰州资源环境职业技术学院 甘肃 兰州 730021）

1 引言

钛金属在地壳中主要以氧化钛（TiO2）的形式存在，其含量仅次于铝、铁、镁，储存量十分丰富。作为一种稀有金属，1791年作为一种矿物质被发现；1940年卢森堡科学家用镁还原TiCl4得到了纯钛，至此钛金属的生产进入工业化阶段，其应用范围也被进一步拓展。例如我国首个载人深海潜水器即使用Ti80钛合金耐压壳，顺利下潜至4500米深海。目前越来越多的国家对于钛合金的实用价值给予足够的重视，在船舶耐压壳体应用中的性能与优势也被广泛重视。

2 钛合金材料特点

钛合金材料是指在钛元素中加入其他元素构成的合金，钛合金材料具有密度小、强度高、韧性好和优秀抗腐蚀性的特点，在制造船体结构时使用钛合金，极大提升设备性能。首先，从其强度性能看，一般的钛合金密度约为4.5 g/m3，密度仅仅是钢材料的60%，但是强度却比钢材料高很多，在船体中利用钛合金能够制造出重量轻、强度高的部件。其次，从抗腐蚀上看，钛合金在船舶建造中有着天然的优势，其抗腐蚀性能远远超过不锈钢。而且对于碱、氯化物或者氯的有机物品、硝酸等都有很强的抗腐蚀性能[1]。无论在清洁还是污染的海水中，钛合金都能够保持钝化状态，腐蚀率仅为0.00 076 μm/a，几乎可以忽略不计。同时，钛合金材料低温性能好，在海洋低温环境中都能够保持良好的物理性能，使用温度在300～600℃之间。在-296℃的低温下其强度也远远高于其他合金。钛合金的各种性能更符合船舶设计与建造要求，所以一直被作为大型潜艇、深海潜水器等设备壳体的主要材料，俄罗斯作为世界上第一个使用钛合金耐压壳体的国家，其钛合金生产工艺长期处于世界领先位置。……