A titánötvözetek fejlődéstörténete

A titán fontos szerkezeti fém, amelyet az 1950-es években fejlesztettek ki, és a titánötvözetek széles körben használatosak különböző területeken nagy szilárdságuk, jó korrózióállóságuk és nagy hőállóságuk miatt. A világ számos országa felismerte a titánötvözet anyagok jelentőségét, és kutatásokat és fejlesztéseket végzett rajtuk, amelyeket a gyakorlatban is alkalmaztak.
Az első praktikus titánötvözet az Egyesült Államokban 1954-ben kifejlesztett Ti-6Al-4V ötvözet volt. Jó hőállósága, szilárdsága, plaszticitása, szívóssága, alakíthatósága, hegeszthetősége, korrózióállósága, ill. biokompatibilitás, a titánötvözet-ipar zászlóshajó ötvözetévé vált, az összes titánötvözet 75-85 százalékát teszi ki. Sok más titánötvözet a Ti-6Al-4V ötvözet módosításaként tekinthető.
Az 1950-es és 1960-as években a fő hangsúly a magas hőmérsékletű titánötvözetek fejlesztésére irányult a repülőgép-hajtóművekhez és a szerkezeti titánötvözetek repülőgép-karosszériákhoz. Az 1970-es években korrózióálló titánötvözetek sorozatát fejlesztették ki, az 1980-as évektől pedig a korrózióálló titánötvözetek és a nagy szilárdságú titánötvözetek továbbfejlesztése történt meg. A hőálló titánötvözetek használati hőmérséklete az 1950-es évek 400 fokáról az 1990-es évekre 600-650 fokra nőtt. Az A2 (Ti3Al) és r (TiAl) alapú ötvözetek megjelenése a titán előrehaladásához vezetett a motor hideg végétől (ventilátor és kompresszor) a motor meleg végéhez (turbina) a használati területén. A szerkezeti titánötvözetek a nagy szilárdság, a nagy plaszticitás, a nagy szilárdság, a nagy szívósság, a nagy modulus és a nagy sérüléstűrés irányába fejlődnek.
Emellett az 1970-es évek óta olyan alakmemóriás ötvözetek is megjelentek, mint a Ti Ni, Ti Ni Fe és Ti Ni Nb, és egyre szélesebb körben alkalmazzák a mérnöki iparban.
A világon több száz titánötvözetet fejlesztettek ki, a 20-30 leghíresebb ötvözettel, mint például a Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2. 5Sn, Ti-2Al-2.5Zr, Ti-32Mo, Ti Mo Ni, Ti Pd, SP-700, Ti-6242, Ti{{12 }}, Ti-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI834 stb. [2,4].
A vonatkozó statisztikai adatok szerint a kínai vegyiparban felhasznált titán mennyisége 2012-ben elérte a 25000 tonnát, ami 2011-hez képest csökkenést jelent. 2009 óta ez az első alkalom, hogy Kína vegyipari titánpiaca negatív növekedést tapasztalt. Az elmúlt években mindig is a vegyipar volt a titánfeldolgozó anyagok legnagyobb felhasználója, felhasználása a teljes titánanyag-felhasználás több mint 50 százalékát tette ki, ami 2011-ben a legmagasabb, 55 százalékot érte el. A visszaesés következtében a vegyipar nemcsak jelentősen csökkenti az új projekteket, hanem ipari szerkezetátalakítással is szembesül, néhány új gyártási kapacitással a termékek ellenőrzése alatt áll, és az elavult gyártási kapacitást fokozatosan megszüntetik. Ennek a hatásnak köszönhetően természetes tendenciává vált a titán-feldolgozó anyagok felhasználásának csökkenése. Ezt megelőzően az iparági bennfentesek azt jósolták, hogy a vegyiparban felhasznált titán mennyisége 2013 és 2015 között tetőzik. A jelenlegi piaci teljesítmény alapján a 2012-es általános gazdasági gyengeség egy korábbi recessziós időszakot eredményezhetett a kémiai titán esetében.