ประวัติการพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียม

ไทเทเนียมเป็นโลหะโครงสร้างที่สำคัญที่พัฒนาขึ้นในปี 1950 และโลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เนื่องจากมีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และทนความร้อนสูง หลายประเทศทั่วโลกตระหนักถึงความสำคัญของวัสดุโลหะผสมไทเทเนียม และได้ทำการวิจัยและพัฒนาวัสดุดังกล่าวซึ่งได้นำไปใช้ในทางปฏิบัติ
โลหะผสมไททาเนียมที่ใช้งานได้จริงชนิดแรกคือโลหะผสม Ti-6Al-4V ที่พัฒนาขึ้นในสหรัฐอเมริกาเมื่อปี 1954 เนื่องจากมีความต้านทานความร้อน ความแข็งแรง ความเป็นพลาสติก ความเหนียว การขึ้นรูป การเชื่อม ความต้านทานการกัดกร่อน และ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ได้กลายเป็นโลหะผสมหลักในอุตสาหกรรมโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งคิดเป็นร้อยละ 75 ถึง 85 ของโลหะผสมไทเทเนียมทั้งหมด โลหะผสมไทเทเนียมอื่นๆ อีกหลายชนิดสามารถเห็นได้จากการดัดแปลงโลหะผสม Ti-6Al-4V
ในช่วงทศวรรษปี 1950 และ 1960 จุดสนใจหลักคือการพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมที่มีอุณหภูมิสูงสำหรับเครื่องยนต์การบิน และโลหะผสมไทเทเนียมที่มีโครงสร้างสำหรับตัวเครื่องบิน ในช่วงทศวรรษ 1970 มีการพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมที่ทนต่อการกัดกร่อนจำนวนหนึ่ง และตั้งแต่ทศวรรษ 1980 โลหะผสมไทเทเนียมที่ทนต่อการกัดกร่อนและโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูงก็ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมต่อไป อุณหภูมิการใช้งานของโลหะผสมไทเทเนียมทนความร้อนเพิ่มขึ้นจาก 400 องศาในปี 1950 เป็น 600-650 องศาในปี 1990 การเกิดขึ้นของโลหะผสมที่มีพื้นฐานจาก A2 (Ti3Al) และ r (TiAl) ได้นำไปสู่ความก้าวหน้าของไทเทเนียมตั้งแต่ส่วนเย็น (พัดลมและคอมเพรสเซอร์) ของเครื่องยนต์ไปจนถึงส่วนปลายร้อน (กังหัน) ของเครื่องยนต์ในพื้นที่การใช้งาน โลหะผสมไทเทเนียมเชิงโครงสร้างกำลังพัฒนาไปสู่ความแข็งแรงสูง ความเป็นพลาสติกสูง ความแข็งแรงสูง ความเหนียวสูง โมดูลัสสูง และความทนทานต่อความเสียหายสูง
นอกจากนี้ นับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา รูปร่างโลหะผสมของหน่วยความจำ เช่น Ti Ni, Ti Ni Fe และ Ti Ni Nb ก็ได้เกิดขึ้นและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในด้านวิศวกรรม
มีโลหะผสมไทเทเนียมหลายร้อยชนิดที่พัฒนาขึ้นในโลก โดยมีโลหะผสมที่มีชื่อเสียงที่สุด 20-30 ชนิด เช่น Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2 5Sn, Ti-2อัล-2.5Zr, Ti-32Mo, Ti Mo Ni, Ti Pd, SP-700, Ti-6242, Ti{{12 }}, Ti-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI834 ฯลฯ [2,4]
ตามข้อมูลทางสถิติที่เกี่ยวข้อง ปริมาณไทเทเนียมที่ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีของจีนสูงถึง 25,000 ตันในปี 2555 ลดลงจากปี 2554 นี่เป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ปี 2552 ที่ตลาดไทเทเนียมเคมีของจีนมีการเติบโตติดลบ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมเคมีเป็นผู้ใช้วัสดุแปรรูปไทเทเนียมรายใหญ่ที่สุดมาโดยตลอด โดยมีการใช้งานคิดเป็นกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ของการใช้วัสดุไทเทเนียมทั้งหมด ซึ่งสูงถึง 55 เปอร์เซ็นต์ในปี 2554 อย่างไรก็ตาม เมื่อเศรษฐกิจเข้าสู่ การชะลอตัว อุตสาหกรรมเคมีไม่เพียงแต่ลดโครงการใหม่ลงอย่างมาก แต่ยังต้องเผชิญกับการปรับโครงสร้างอุตสาหกรรมด้วยกำลังการผลิตใหม่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ถูกควบคุม และกำลังการผลิตที่ล้าสมัยจะค่อยๆ หมดลง เนื่องจากผลกระทบนี้ การใช้วัสดุแปรรูปไทเทเนียมที่ลดลงจึงกลายเป็นเทรนด์ตามธรรมชาติ ก่อนหน้านี้ คนในวงการคาดการณ์ว่าปริมาณไทเทเนียมที่ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีจะถึงจุดสูงสุดระหว่างปี 2556 ถึง 2558 จากผลการดำเนินงานของตลาดในปัจจุบัน ความอ่อนแอทางเศรษฐกิจโดยรวมในปี 2555 อาจนำไปสู่ภาวะถดถอยก่อนหน้านี้สำหรับไทเทเนียมเคมี