التيتانيوم وسبائكه: كل ما تحتاج إلى معرفته

1. مصدر التيتانيوم

اكتُشف التيتانيوم لأول مرة في عام 1791 على يد عالم معادن هاوٍ من المملكة المتحدة يُدعى جريجور. وبحلول عام 1795، قام كيميائي ألماني يُدعى كلابروث بتسمية هذه المادة المعدنية المجهولة على اسم الآلهة الإغريقية، الجبابرة، والتي تُترجم إلى "تيتانيوم" باللغة الإنجليزية.

يوجد التيتانيوم بوفرة على الأرض، حيث يوجد أكثر من 140 نوعاً معروفاً من معادن التيتانيوم. ومع ذلك، فإن التطبيقات الصناعية الرئيسية هي من الإلمنيت والروتيل. وتمتلك الصين 281 تيرابايت 3 تيرابايت من احتياطيات الإلمنيت في العالم، لتحتل بذلك المرتبة الأولى عالمياً.

التيتانيوم، وهو عنصر غير سام معترف به عالمياً، باهظ الثمن بسبب ارتفاع تكاليف تعدينه وإنتاجه. وبفضل قدرته على تحمل درجات الحرارة العالية والمنخفضة ومقاومته للأحماض والقواعد القوية وقوته العالية وكثافته المنخفضة، أصبح مادة متخصصة لصواريخ ناسا والأقمار الصناعية.

كما يُستخدم في مشاريع بلدنا العملاقة مثل الأرنب Jade Rabbit و J-20 وحاملة الطائرات Shandong. بعد دخوله إلى السوق الاستهلاكية في الثمانينيات، جعلته خصائصه الطبيعية المضادة للبكتيريا والمتوافقة حيوياً "ملك الشرف" في صناعة أدوات المائدة.

بدأت صناعة التيتانيوم في الصين في الخمسينيات. وبحلول منتصف الستينيات، أنشأت الصين مصانع لمعالجة التيتانيوم الإسفنجي والتيتانيوم في زونيي وباوجي على التوالي، مما جعل الصين واحدة من القوى العالمية في صناعة التيتانيوم.

في القرن الحادي والعشرين، دخلت صناعة التيتانيوم في الصين فترة جديدة من التطور المتسارع، حيث أصبحت قدرتها الإنتاجية من التيتانيوم تتصدر العالم.

2. الفرق بين التيتانيوم النقي وسبائك التيتانيوم

تيتانيوم نقي

ويُعرف أيضاً باسم التيتانيوم النقي الصناعي أو التيتانيوم النقي التجاري، ويتم تصنيفه وفقاً لمحتوى عناصر الشوائب. يتميز بقابلية ممتازة لمعالجة الختم و قابلية اللحام، غير حساس للمعالجة الحرارية والأنواع التنظيمية، ويتمتع بقوة معينة في ظل ظروف اللدونة المرضية. تعتمد قوته بشكل أساسي على محتوى عنصري الفجوة الأكسجين والنيتروجين.

خواص التيتانيوم النقي الصناعي 99.5% هي: الكثافة P=4.5 جم/سم³نقطة الانصهار 1800 درجة مئوية، الموصلية الحرارية λ=15.24 وات/(M.K)، قوة الشد σ b=539MPa، الاستطالة: δ = 25%، معدل انكماش المقطع العرضي ψ = 25%، معامل المرونة E=1.078×105MPa، الصلابة HB195.

سبائك التيتانيوم

سبائك التيتانيوم هي سبيكة تتكون من التيتانيوم كقاعدة وعناصر أخرى. وهو معدن حديث العهد نسبيًا، حيث يتراوح تاريخه من ستين إلى سبعين عامًا فقط منذ اكتشافه وحتى الآن. وتتميز مواد سبائك التيتانيوم بخصائص مثل خفة الوزن والقوة العالية والمرونة الصغيرة ومقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل.

وهي تستخدم بشكل أساسي في أجزاء المحركات الهوائية والصواريخ والصواريخ وغيرها. يحتوي التيتانيوم على نوعين من البلورات المتجانسة المتشابهة. التيتانيوم عبارة عن بلورات متشابهة متجانسة الشكل، تبلغ درجة انصهارها 1720 درجة مئوية. تحت 882 درجة مئوية تحت 882 درجة مئوية، يقدّم بنية بلورية سداسية كثيفة تُسمّى α تيتانيوم؛ وفوق 882 درجة مئوية فوق 882 درجة مئوية، يقدّم بنية شبكية مكعبة متمركزة على الجسم، تُسمّى β تيتانيوم.

وباستخدام الخصائص المختلفة للهيكلين المذكورين أعلاه من التيتانيوم، وإضافة عناصر سبيكة مناسبة، وتغيير درجة حرارة الانتقال الطوري ومحتوى الطور تدريجياً، يتم الحصول على منظمات مختلفة من سبائك التيتانيوم (سبائك التيتانيوم).

يمكن تقسيم عناصر سبائك التيتانيوم إلى ثلاث فئات وفقًا لتأثيرها على درجة حرارة الانتقال الطوري:

① الطور ألفا المستقر، والعناصر التي تزيد من درجة حرارة انتقال الطور هي عناصر استقرار الطور ألفا، مثل الألومنيوم والمغنيسيوم والأكسجين والنيتروجين. من بينها، الألومنيوم هو عنصر السبائك الرئيسي في سبائك التيتانيوم، وله تأثيرات واضحة على تحسين درجة حرارة الغرفة وقوة السبيكة في درجات الحرارة العالية، وتقليل الثقل النوعي، وزيادة معامل المرونة.

② الطور β المستقر، العناصر التي تقلل من درجة حرارة انتقال الطور هي عناصر مستقرة β. ويمكن تقسيمها إلى متساوي الشكل ومتساوي الانصهار. يشمل الأول الموليبدينوم والنيوبيوم والفاناديوم وما إلى ذلك؛ ويشمل الثاني الكروم والمنغنيز والنحاس والسيليكون وما إلى ذلك.

③ تشمل العناصر المحايدة التي لها تأثير ضئيل على درجة حرارة انتقال الطور الزركونيوم والقصدير وغيرها.

جدول العلامات التجارية للتيتانيوم وسبائك التيتانيوم والتركيب الكيميائي

الدرجات الأكثر استخداماً:

TA1 (المعيار الأمريكي: Gr1)

التيتانيوم TA1 (Gr1) هو أول درجة من درجات التيتانيوم النقي الصناعي الأربع. وهو أنعم هذه الدرجات وأكثرها قابلية للسحب. ويتميز بأعلى قابلية للتشكيل، ومقاومة ممتازة للتآكل، وصلابة عالية للصدمات. ودرجة TA1 هي المادة المفضلة لأي تطبيق يتطلب قابلية تشكيل سهلة، وعادةً ما تُستخدم لألواح وأنابيب التيتانيوم.

TA2 (المعيار الأمريكي: Gr2) الدرجة TA2 (المعيار الأمريكي: Gr2)

يُعرف التيتانيوم من صنف TA2 بأنه "العمود الفقري" لصناعة التيتانيوم النقي التجاري نظراً لتنوعه وتوافره على نطاق واسع. وهو يشترك مع سبائك التيتانيوم من صنف TA1 في العديد من الخصائص ولكنه أقوى قليلاً. وكلاهما مقاوم للتآكل بنفس الدرجة.

تتميز هذه الدرجة بقابلية اللحام والقوة والليونة وقابلية التشكيل. وهذا ما يجعل قضبان وألواح التيتانيوم من صنف TA2 الخيار الأفضل للعديد من التطبيقات في البناء، وتوليد الطاقة، والصناعة الطبية.

TA3 (المعيار الأمريكي: Gr3) الدرجة TA3 (المعيار الأمريكي: Gr3)

هذه الرتبة هي الأقل استخداماً من بين رتب التيتانيوم النقي التجارية، ولكن هذا لا يقلل من قيمتها. درجة TA3 أقوى من درجتي TA1 و TA2، مع ليونة مماثلة، وقابلية تشكيل أقل قليلاً فقط. ولكنها تتميز بخصائص ميكانيكية أعلى من سابقاتها.

يُستخدم صنف TA3 في التطبيقات التي تتطلب قوة معتدلة ومقاومة أولية للتآكل، مثل صناعة الطيران، والمعالجة الكيميائية، والصناعة البحرية.

TA4 (المعيار الأمريكي: Gr4) درجة TA4 (المعيار الأمريكي: Gr4)

تعتبر درجة TA4 أقوى درجات التيتانيوم النقي التجارية الأربعة. كما أنه معروف أيضاً بمقاومته الممتازة للتآكل، وقابليته الجيدة للتشكيل واللحام. ويُستخدم في التطبيقات التي تتطلب قوة عالية، مثل بعض مكونات هياكل الطائرات، والأوعية منخفضة الحرارة، والمبادلات الحرارية، وما إلى ذلك.

TA9 (المعيار الأمريكي: Gr7) درجة TA9 (المعيار الأمريكي: Gr7)

تعادل درجة TA9 درجة TA9 ميكانيكياً وفيزيائياً درجة TA2، باستثناء أن إضافة البلاديوم تجعلها سبيكة. وتتميز الدرجة 7 بخصائص وقابلية لحام ممتازة، فهي الأكثر مقاومة للتآكل من بين جميع سبائك التيتانيوم.

في الواقع، إنه الأكثر مقاومة للتآكل في الأحماض المختزلة. تُستخدم درجة TA9 في مكونات معدات العمليات الكيميائية ومعدات الإنتاج. يتميز TA9 بمقاومة قوية للغاية للتآكل، خاصةً في البيئات الحمضية المختزلة.

TA9-1 (المعيار الأمريكي: Gr11) الدرجة TA9-1 (المعيار الأمريكي: Gr11)

إن درجة TA9-1 تشبه إلى حد كبير درجة TA1، مع إضافة كمية صغيرة من البلاديوم لتعزيز مقاومة التآكل، مما يجعلها سبيكة. يمكن استخدام مقاومة التآكل هذه لمنع التآكل الشقوق وتقليل الحمض في بيئات الكلوريد.

وتشمل الخصائص المفيدة الأخرى الليونة المثلى، وقابلية التشكيل على البارد، والقوة المفيدة، وصلابة الصدمات، وقابلية اللحام الممتازة. يمكن استخدام هذه السبيكة في نفس تطبيقات التيتانيوم مثل الدرجة 1، خاصةً عند الحاجة إلى التآكل.

درجة Ti 6Al-4V (TC4 القياسية الصينية، Gr5 القياسية الأمريكية)

غالباً ما يُشار إليه باسم "الدعامة الأساسية" لسبائك التيتانيوم، ويُعدّ Ti 6Al-4V أو التيتانيوم من الدرجة 5 الأكثر استخداماً من بين جميع سبائك التيتانيوم. وهو يمثل 50% من إجمالي استخدام التيتانيوم في العالم. وتنبع شعبيته من مزاياه العديدة.

يمكن معالجة Ti 6Al-4V بالحرارة لزيادة قوته. ويمكن استخدامها في لحام الهياكل في درجات حرارة استخدام تصل إلى 600 درجة فهرنهايت. وتتمتع السبيكة بقوة عالية وقابلية تشكيل مفيدة ومقاومة عالية للتآكل، وكل ذلك مع خفة وزنها. إن تعدد استخدامات سبيكة Ti 6Al-4V يجعلها السبيكة المثلى لمختلف الصناعات مثل صناعة الطيران، والطبية، والبحرية، والمعالجة الكيميائية. ويمكن استخدامها لإنشاء المحتويات التقنية التالية:

• توربينات الطائرات
• أجزاء المحرك
• المكونات الهيكلية للطائرات
• مثبتات الفضاء الجوي
• قطع غيار السيارات عالية الأداء
• التطبيقات البحرية
• المعدات الرياضية

Ti 6AL-6AL-4V ELI (المعيار الصيني TC4ELI، المعيار الأمريكي Gr23) الدرجة

إن Ti 6AL-4V ELI أو TC4ELI هو شكل أنقى من Ti 6Al-4V. يمكن تحويله إلى لفائف أو أسلاك مجدولة أو أسلاك كهربائية أو أسلاك مسطحة. إنه الخيار الأفضل لأي حالة تتطلب قوة عالية وخفة ومقاومة جيدة للتآكل وصلابة عالية. يتميز بتحمل ممتاز للتلف مقارنةً بالسبائك الأخرى.

وتجعل هذه المزايا من درجة TC4ELI درجة التيتانيوم الطبي وطب الأسنان المثالية. نظرًا لتوافقه الحيوي وجودة قوة الإجهادوالمعامل المنخفض، يمكن استخدامه في التطبيقات الطبية الحيوية مثل المكونات القابلة للزرع. كما أنه مفيد أيضًا في العمليات الجراحية التفصيلية، مثل:

• دبابيس ومسامير تقويم العظام
• كابلات تقويم العظام
• الأربطة
• الغرسات الجراحية
• أجهزة تقويم الأسنان
• استبدال المفاصل
• أوعية التبريد
• أجهزة تثبيت العظام

TA10 (المعيار الأمريكي Gr12) درجة TA10 (معيار أمريكي 12)

تم تصنيف درجة TA10 من التيتانيوم TA10 على أنها "ممتازة" لقابليتها العالية للحام. إنها سبيكة متينة للغاية توفر قوة هائلة في درجات الحرارة العالية. يتميز التيتانيوم من درجة TA10 بخصائص مشابهة لسلسلة 300 من الفولاذ المقاوم للصدأ.

يمكن تشكيل هذه السبيكة على الساخن أو البارد باستخدام التشكيل بالكبس أو التشكيل المائي أو التشكيل بالتمدد أو الطرق بالمطرقة. إن قدرتها على التشكيل بطرق مختلفة تجعلها مفيدة في العديد من التطبيقات. كما أن المقاومة العالية للتآكل في هذه السبيكة تمنحها أيضًا قيمة لا تقدر بثمن لمعدات التصنيع التي تحتاج إلى مراعاة التآكل الشقوق. يمكن استخدام درجة TA10 في الصناعات والتطبيقات التالية:

• الأصداف والمبادلات الحرارية
• التطبيقات الهيدروميتالورجية
• التصنيع الكيميائي في درجات الحرارة العالية
• المكونات البحرية والجوية

Ti 5Al-2.5Sn

سبيكة Ti 5Al-2.5Sn عبارة عن سبيكة غير قابلة للمعالجة بالحرارة توفر قابلية لحام وثبات جيدين. كما أنها تتمتع بثبات في درجات الحرارة العالية، وقوة عالية، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة جيدة للزحف. يشير الزحف إلى ظاهرة الإجهاد البلاستيكي التي تحدث على مدى فترة طويلة في درجات حرارة عالية. يُستخدم Ti 5Al-2.5Sn في المقام الأول في تطبيقات الطائرات وجسم الطائرة بالإضافة إلى التطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة.

وأخيرًا، مرفق مقارنة بين درجات التيتانيوم القديمة والجديدة وتركيباتها الكيميائية وفقًا للمعايير الأجنبية والوطنية.

3. تطبيقات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم

على الرغم من وفرة مواد التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، إلا أن أسعارها مرتفعة للغاية. ويرجع ذلك إلى أن التيتانيوم له نشاط كيميائي منخفض في درجات الحرارة المرتفعة، مما يجعل تكنولوجيا صهره وبيئة تشغيله متطلبة للغاية. يجب صهره تحت درجات حرارة عالية وظروف تفريغ الهواء، وغالباً ما تصل درجات الحرارة إلى أكثر من 800 درجة مئوية.

وهذا يجعله أكثر صعوبة بكثير من صهر الفولاذ. ولذلك، عندما يذكر الناس سبائك التيتانيوم، فإنهم ينظرون إليها على أنها مادة معدنية راقية ذات إنتاج منخفض وأسعار مرتفعة، وبالتالي نادراً ما يتم استخدامها.

في الوقت الراهن، ونظراً للخصائص الممتازة لسبائك التيتانيوم - كونها خفيفة الوزن وعالية القوة ومقاومة للحرارة - يُستخدم التيتانيوم ومواد سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في تصنيع الأسلحة المتطورة والأدوات الوطنية الهامة، وخاصة في صناعة الطيران. وفيما يلي بعض الأمثلة على تطبيقاتها في الصناعة الكيميائية:

1. صناعة إنتاج القلويات

لقد أدى إدخال مبردات التيتانيوم في صناعة إنتاج القلويات إلى حل مشكلة غاز الكلور دون المستوى المطلوب الناتج عن عملية التبريد التقليدية غير المعقولة. كما أنها غيرت وجه صناعة الكلور القلوي، حيث إن مبردات سبائك التيتانيوم المستثمرة يمكن أن يصل عمرها الافتراضي إلى 20 عامًا.

2. صناعة إنتاج الملح

إن تقنية إنتاج الملح الأكثر تقدماً المستخدمة حالياً هي إنتاج الملح بالتفريغ. يمكن أن يتسبب المحلول الملحي المركز ذو درجة الحرارة العالية الذي يتم إنتاجه أثناء هذه العملية في أضرار جسيمة للهياكل الفولاذية الكربونية، مما يتسبب في تسرب المعدات.

إن تنفيذ هيكل مركب من فولاذ التيتانيوم والصلب في غرف التسخين والتبخير يمكن أن يمنع بشكل فعال تكلس الملح، ويحسن جودة الملح، ويقلل من تأثير تآكل المحلول الملحي عالي التركيز على جدران الأنابيب أثناء عملية التبخير، وبالتالي إطالة دورة الصيانة.

صناعة الطيران والفضاء

1. صناعة الطيران

تنقسم سبائك التيتانيوم المستخدمة في مجال الطيران إلى سبائك التيتانيوم الهيكلي للطائرات وسبائك التيتانيوم الهيكلي للمحرك. تشمل الاستخدامات الرئيسية لهياكل سبائك التيتانيوم في هياكل الطائرات مكونات معدات الهبوط والإطارات والعوارض وجلود جسم الطائرة والدروع الواقية من الحرارة. وتستخدم طائرة Il-76 الروسية سبائك التيتانيوم BT22 عالية القوة لتصنيع مكوّنات رئيسية مثل معدات الهبوط والعوارض الحاملة.

صُنعت العارضة المستعرضة لمعدات الهبوط الرئيسية لطائرة بوينغ 747 من مادة Ti-6Al-4V، حيث يبلغ طول القطعة المطروقة 6.20 متراً وعرضها 0.95 متراً، ويصل وزنها إلى 1545 كيلوغراماً. كما تُستخدم سبيكة التيتانيوم Ti-62222S عالية القوة والمتانة في الأجزاء الأساسية لمحور المثبت الأفقي للطائرة C-17.

فيما يتعلق بمحركات الطائرات، تُستخدم سبائك التيتانيوم في أقراص الضاغط، والشفرات، والأسطوانات، ودوارات الضاغط ذات الضغط العالي، وأغلفة الضاغط. إنّ الحافة الأمامية وطرف شفرة المروحة في محرك بوينغ 747-8GENX محمية بغلاف من سبائك التيتانيوم، والتي لم يتم استبدالها سوى ثلاث مرات خلال فترة خدمة مدتها 10 سنوات.

2. صناعة المركبات الفضائية

ظروف عمل المركبات الفضائية قاسية للغاية. وبصرف النظر عن الحاجة إلى تصميم تقني فائق في المواد، فإن الخصائص والوظائف الممتازة للمواد نفسها هي أيضاً بالغة الأهمية، مما يجعل سبائك التيتانيوم تبرز بين العديد من المواد.

في مجال المعدات الفضائية، خلال برنامج أبولو في الولايات المتحدة في ستينيات القرن الماضي، كانت مقصورة المركبة الفضائية التي تتسع لشخصين، وعوارض أجنحة المقصورة المغلقة والأضلاع مصنوعة جميعها من التيتانيوم Ti-5Al-2.5Sn، مع بطانات مصنوعة من التيتانيوم النقي.

قامت شركة MT Aerospace الألمانية بإنتاج خزان تخزين نظام الدفع من سبيكة Ti-15V-3Cr عالية القوة، والذي يستخدم على المنصة العملاقة للقمر الصناعي الأوروبي ألفا للاتصالات.

هناك العديد من الأمثلة على استخدام سبائك التيتانيوم الروسية في هندسة الفضاء، مثل استخدام سبيكة تيتانيوم BT23 كبيرة بوزن 3.5 طن من سبائك التيتانيوم في صاروخ الشحن Energia. وبالإضافة إلى ذلك، تُستخدم سبائك التيتانيوم أيضاً في خزانات الوقود في محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل، وخزانات تخزين السوائل ذات درجة الحرارة المنخفضة، ودافعات مضخات الهيدروجين السائل.

وبالمثل، في التطوّر السريع للهندسة الفضائية المحلية، تُستخدم سبائك التيتانيوم على نطاق واسع. فمن القمر الصناعي دونغ فانغ 1 في عام 1970 إلى سلسلة المركبات الفضائية الحالية من سلسلة شينزو ومسابير تشانغ القمرية، تم استخدام سبائك التيتانيوم.

بالإضافة إلى ذلك، استُخدمت أسطوانة الغاز المصنوعة من سبائك التيتانيوم TA7ELI ذات درجة الحرارة المنخفضة التي طورتها الصين لاستخدامها في بيئة الهيدروجين السائل في سلسلة مركبات الإطلاق Long March. واستخدم معهد هاربين للتكنولوجيا سبائك التيتانيوم TC4 لصنع حواف عجلات المركبات القمرية. وبالإضافة إلى ذلك، استخدمت الصين أيضاً سبائك التيتانيوم BT20 وغيرها من سبائك التيتانيوم عالية القوة لتصنيع أغلفة المحركات وفوهات الصواريخ.

3. التطبيقات البحرية

يُستخدم التيتانيوم وسبائكه على نطاق واسع في الغواصات النووية والغواصات العميقة وكاسحات الجليد الذرية والقوارب المائية والحوامات وكاسحات الألغام، وكذلك في المراوح والهوائيات السوطية وأنابيب مياه البحر والمكثفات والمبادلات الحرارية والأجهزة الصوتية ومعدات مكافحة الحرائق. على سبيل المثال، فإن الولايات المتحدة

تم تجهيز الغواصة العميقة "Sea Cliff" بمقصورة مراقبة ومقصورة تحكم من التيتانيوم، وهي قادرة على الغوص إلى أعماق تصل إلى 6100 متر. كما قامت شركة توهو تيتانيوم اليابانية، بالتعاون مع شركة فوجين لبناء السفن، ببناء "موري ساند هيفن 2"، وهي غواصة سريعة مصنوعة من التيتانيوم حققت مبيعات عالية في الولايات المتحدة. كما تستخدم أول غواصة مأهولة صينية مصممة ذاتياً ومتكاملة وهي "جياولونغ" التي تستخدم سبائك التيتانيوم وتغطي 99.81 تيرا بايت 3 تيرا بايت من مناطق المحيطات في العالم.

4. القضايا الحالية والآفاق المستقبلية للتيتانيوم وسبائكه

على الرغم من التقدم الكبير في تطوير التيتانيوم وسبائكه، إلا أن هناك تحديات لا تزال قائمة. وتنقسم هذه التحديات في المقام الأول إلى ثلاث فئات:

1) جانب الإنتاج

تعد الصين لاعباً رئيسياً في صناعة التيتانيوم، ولكن كمية المنتجات عالية الجودة التي تنتجها منخفضة، وهناك ندرة في منتجات التيتانيوم ذات الخصائص الخاصة.

وعلاوة على ذلك، لا تملك الصين حتى الآن القدرة على إنتاج شرائح التيتانيوم ومقاطع التيتانيوم المبثوقة على نطاق واسع. ويعيق هذا القيد تطوير واستخدام التيتانيوم وسبائكه في مجالي الطيران والفضاء الجوي والبحري. ولا يزال الهدف المتمثل في زيادة استخدام التيتانيوم في محركات الطيران إلى حوالي 501 تيرابايت 3 تيرابايت يمثل تحديًا كبيرًا.

2) جانب الأداء

التيتانيوم نشط كيميائياً بدرجة عالية، مما يجعله عرضة للتلوث بالعناصر الأخرى. وهذا يستلزم مستوى عالٍ من الدقة في معالجة وتصنيع سبائك التيتانيوم.

بالإضافة إلى ذلك، تتطلب المنتجات عالية الأداء الناتجة عن ذلك تقييماً شاملاً لخصائصها الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية والتكنولوجية. ويشكّل الانخفاض الحاد في مقاومة الزحف ومقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية فوق 600 درجة مئوية العقبتين الرئيسيتين أمام توسيع نطاق استخدام سبائك التيتانيوم الحالية.

3) جانب التكلفة

تُبذل حاليًا جهود في جميع أنحاء العالم لخفض تكاليف استخدام سبائك التيتانيوم، وقد تم إحراز تقدم كبير في هذا المجال.

ومع ذلك، وفيما يتعلق بالوضع الحالي للصين، فإن مستويات الإدارة والمستويات التكنولوجية في البلاد لم تصل بعد إلى حالة مثالية. وتفتقر منتجاتها من سبائك التيتانيوم المنتجة محلياً إلى الأسعار التنافسية على المستوى الدولي، وهو ما يضر باستخدامها على نطاق أوسع.

في الوقت الحاضر، لا تزال مجالات التطبيق الرئيسية لسبائك التيتانيوم في قطاعي الطيران والصناعة العسكرية. ومع ذلك، فإن آفاق تطوير مجالات تطبيق جديدة، مثل السيارات والقطارات والسكك الحديدية عالية السرعة وحتى القطاعات المدنية اليومية، لا تزال واسعة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن استبدال عناصر السبائك باهظة الثمن بأخرى أرخص، وكذلك تقليل تكلفة مكونات سبائك التيتانيوم من خلال الوسائل التكنولوجية، هي مواضيع مهمة في الأبحاث المستقبلية حول سبائك التيتانيوم. وحالما تتحقق التطبيقات المتطورة لسبائك التيتانيوم ذات التكلفة المنخفضة في التصنيع ستجد استخداماً لها في مختلف المجالات.