Титан і його сплави замінюють традиційні алюмінієві сплави в багатьох аерокосмічних сферах. Сьогодні аерокосмічна промисловість споживає приблизно 42 відсотки загального світового виробництва титанових матеріалів, і з цього моменту до 2010 року очікується, що попит на титанові матеріали зростатиме двозначними темпами. Нове покоління літаків має повною мірою використовувати характеристики титанового сплаву. Як комерційні, так і військові авіаційні ринки стимулюють попит на титановий сплав. Boeing 787, Airbus A380, винищувач F-22 Raptor, F-35 Joint штурмовик (також відомий як Lightning II) та інші нові моделі використовують велику кількість матеріалів із титанового сплаву.
Переваги матеріалів з титанових сплавів
Титановий сплав має високу міцність, високу в'язкість до руйнування, хорошу стійкість до корозії та зварюваність. Зі збільшенням використання композитних матеріалів у фюзеляжі літаків частка матеріалів на основі титану, які використовуються у фюзеляжі літаків, також зросте, оскільки ефективність зв’язку титану та композитних матеріалів набагато краща, ніж у алюмінієвого сплаву. Наприклад, у порівнянні з алюмінієвим сплавом титановий сплав може збільшити термін служби конструкції фюзеляжу на 60 відсотків.
Надзвичайно високе співвідношення міцності та щільності титанового сплаву (до 20:1, тобто зменшення ваги на 20 відсотків) забезпечує рішення для зменшення ваги великих компонентів, що є серйозною проблемою для авіаконструкторів. Крім того, властива висока корозійна стійкість титанового сплаву (порівняно зі сталлю) може заощадити витрати на щоденну експлуатацію та обслуговування літаків.
Потрібна більша потужність обробки
Оскільки його складніше обробляти, ніж звичайну леговану сталь, титановий сплав зазвичай вважається складним для обробки матеріалом. Швидкість видалення металу з типового титанового сплаву становить лише близько 25 відсотків від звичайної сталі або нержавіючої сталі, тому час, необхідний для обробки заготовки з титанового сплаву, приблизно в 4 рази перевищує час, необхідний для обробки сталі.
Щоб задовольнити зростаючий попит на обробку титанового сплаву в авіаційній промисловості, виробникам необхідно збільшити виробничі потужності, тому їм потрібно краще розуміти ефективність стратегії обробки титанового сплаву. Обробка типової заготовки з титанового сплаву починається з кування, доки не буде видалено 80 відсотків матеріалу для отримання остаточної форми заготовки.
Зі швидким зростанням ринку авіаційних запчастин виробники відчули, що не можуть робити те, що хочуть. Крім того, через підвищений попит на обробку через низьку ефективність обробки заготовок із титанового сплаву, потужність обробки титанового сплаву, очевидно, перебуває у важкому стані. Деякі провідні підприємства авіаційної промисловості навіть відверто сумніваються, чи зможе існуюча обробна потужність виконати завдання обробки всіх нових заготовок із титанового сплаву. Оскільки ці заготовки зазвичай виготовляють із нових сплавів, необхідно змінити режим обробки та матеріал інструменту.
