金属王国传奇之大地女神之子——钛（Ti）〈三〉

从桎梏中解脱出来

仿佛是为了感谢科学家们把自己从杂质的桎梏中解脱出来似的，钛开始显示由自己令人膛目的威力。例如，它的比重只有铁的一半，而强度却比许多钢材还高。在强度方面，钛更简直是“所向无敌”，甚至连万能的铝也被迫把有些工作让给钛，因为钛的比重只是铝的1.5倍，而强度却比铝高5倍。尤其重要的是，即使在高温下钛也能保持其强度，一般可忍受500℃一的高温，如果说加其他元素制成钛合金，则可达到650℃。而许多铝合金在300℃时强度就会急剧下降。

“黑鸟”

钛是一种很硬的金属比铝硬11倍，比铁和铜硬3倍。金属的屈服点越高，用它做成的机器零件抵抗工作负载的能力就越强，其形状和大小保持不变的时间也越长。钛的屈服点比铝的屈服点高17倍，比铁的屈服点高1.5倍。因此,毫不奇怪，当飞机设计师们选择能够克服音障的金属时，他们首先选定了钛。最近一家西方 纸 道:美国工程师们建造了一架超音速喷气式飞机“黑鸟号”。它的时速可达3200公里以上，其机身就是用钛制成的。钛还用作世界第一架超音速客机——苏联图-144的外露部分的主要构件，其中包括发动机舱、副翼和方向舵。

专家的预测

钛越来越多地被人们用来制造飞机零部件，从发动机到螺栓和螺帽。说到螺栓，美国的专家认为，在发动机中如果用钛螺栓代替钢螺栓，那么就可以使每架战斗机的发动机重量减少几乎100公斤。同时，每个零部件都成公斤地减少了重量，这又可减少几十公斤。这样，机身的总重量可减少一吨。一架飞机减少了整整一吨的重量将意味着什么人们都很清楚。因为每减少一公斤，每年就可以节约400卢布。科学家们主张在今后的几年内两倍或三倍于音速的飞机的零件，应有60-90%用钛和钛基合金制造。

可以说，宇航技术根本离不开钛。钛罐是贮存液氧和液氮的理想容器。因为，在超低温下，钛不会像大多数金属那样破碎，而是正好相反，它的强度反而增加。

在宇宙空间直接组装设备时，钛被首先选作主要的结构材料。1969年，由苏联宇航员乔治·肖林(Georgy shonin)和瓦莱里·库巴索夫(ValeryKuoba- sov)完成的实验证明，钛在宇宙真空中很容易进行焊接和切割。

钛不光是引起了宇宙飞船设备设计师们的高度重视。外国一家公司还用钛来制造自行车架。一副钛车架的重量才一公斤多一点，一辆自行车的总重量还不到七公斤。

化学家也对钛很感兴趣，一家化工厂进行了一个试验，他们用铸铁、不锈钢和钛分别做成三台泵，用来泵腐蚀性液体。试验结果是其寿命分别为:铸铁三天;不锈钢十天，而钛泵在连续工作了半年之后仍然完好无损。

一个滑稽的观点

当然，比较而言，钛仍然很贵，在不少情况下用较廉价的材料代替钛似乎比较经济。例如，化学设备中的反应器皿用不锈钢制造，成本是150卢布;用钛合金制造成本是600卢布。但是，不锈钢器皿只能使用六个月左右，而钛器皿可使用十年。如果再考虑设备不可避免的空载状态和更换钢制反应器皿所花的费用，那结论就非常明确:使用昂贵的钛反而比廉价的钢更划算。

几年前，一个专门介绍钛在工业中的应用的伦敦展览会上，展出了各种用于化工厂的钛设备陈列品，其中包括钛喷嘴。这种喷嘴在含二氧化硫的高温燃气中工作三个多月后仍完好无恙，不锈钢喷嘴在工作几小时后就开始破裂了。