1.飛機(jī)結(jié)構(gòu)鈦合金材料
鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好和耐高溫等一系列優(yōu)點(diǎn)，能夠進(jìn)行各種方式的零件成形、焊接和機(jī)械加工，因而在先進(jìn)飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)上獲得了廣泛應(yīng)用。當(dāng)今，鈦合金用量占飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的百分比已成為衡量飛機(jī)用材先進(jìn)程度的重要標(biāo)志之一。鈦合金占F-22戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)重量的39%。寶雞鈦陽極鈦合金在國(guó)外民用飛機(jī)上的用量也隨飛機(jī)設(shè)計(jì)和性能水平的提高而不斷增加。高損傷容限性能是新一代戰(zhàn)斗機(jī)(包括高推比發(fā)動(dòng)機(jī))長(zhǎng)壽命、高機(jī)動(dòng)性、低成本和損傷容限設(shè)計(jì)需要的重要材料性能指標(biāo)。美國(guó)率先把破損安全設(shè)計(jì)概念和損傷容限設(shè)計(jì)準(zhǔn)則成功應(yīng)用在先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)上，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)大量采用損傷容限型鈦合金及其大型整體構(gòu)件，以滿足高減重和長(zhǎng)壽命的設(shè)計(jì)需求。Ti-6Al-4VELI在美國(guó)C-17軍用運(yùn)輸機(jī)上的特大型鍛件上得到重要應(yīng)用，寶雞鈦陽極高強(qiáng)度鈦合金Ti-6-22-22S也在C-17飛機(jī)上的水平尾翼接頭(轉(zhuǎn)軸)等關(guān)鍵部位上得到應(yīng)用。這兩種鈦合金的使用，使大型運(yùn)輸機(jī)的壽命高達(dá)60000飛行小時(shí)以上。在歐洲，空客A380是首架全鈦掛架的飛機(jī)，未來的A350也將采用全鈦掛架。
高溫鈦合金主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片、盤和機(jī)匣等零件，這些零件要求材料在高溫工作條件下(300~600℃)具有較高的比強(qiáng)度、高溫蠕變抗力、疲勞強(qiáng)度、持久強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性。隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的提高，高壓壓氣機(jī)出口溫度升高導(dǎo)致高溫鈦合金葉片和盤的工作溫度不斷升高。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，固溶強(qiáng)化型的高溫鈦合高工作溫度由350℃提高到了600℃。我國(guó)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的工作溫度在400℃以下的高溫鈦合金主要有TC4和TC6，應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度較低的風(fēng)扇葉片和壓氣機(jī)第1、2級(jí)葉片。500℃左右工作的高溫鈦合金有TC11、TA15和TA7合金，其中TC11是我國(guó)目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)上用量的鈦合金。寶雞鈦陽極單純采用固溶強(qiáng)化的鈦合金難以滿足600℃以上溫度環(huán)境對(duì)蠕變抗力和強(qiáng)度的要求。有序強(qiáng)化的鈦-鋁系金屬間化合物因其高比強(qiáng)度、比剛度、高蠕變抗力、優(yōu)異的抗氧化和阻燃性能，而成為600℃以上溫度非常有使用潛力的候選材料，其中Ti3Al基合金長(zhǎng)期工作溫度在650℃左右，而TiAl基合金工作溫度可達(dá)760℃~800℃。
3.飛機(jī)鈦合金緊固件
鈦合金緊固件可以大大減輕飛機(jī)的自身重量，不僅可以提高飛行性能，還能降低使用成本，主要的是可是降低油耗。我國(guó)國(guó)產(chǎn)c919飛機(jī)每架約需鈦合金緊固件20萬件，要完成首批100架啟動(dòng)訂單就需要2000萬件鈦合金緊固件。按計(jì)劃2018年年產(chǎn)150架大飛機(jī)計(jì)算的話，每年就需要3000萬件鈦合金緊固件。鈦合金緊固件發(fā)展?jié)摿薮螅袌?chǎng)發(fā)展前景十分看好。
預(yù)計(jì)2031年末中國(guó)民用飛機(jī)的機(jī)隊(duì)規(guī)模將達(dá)到6309架，是目前機(jī)隊(duì)規(guī)模的3.6倍。由于中國(guó)航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特性，未來的機(jī)隊(duì)構(gòu)成仍將以單通道干線飛機(jī)為主，但寬體干線飛機(jī)和支線飛機(jī)比例會(huì)增加。而由于運(yùn)量增長(zhǎng)和退役的替換需求，未來20年中國(guó)需要新增的民用客機(jī)達(dá)4933架。專家分析，從長(zhǎng)期看，中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程加快、居民消費(fèi)升級(jí)等因素將有利于航空運(yùn)輸?shù)某掷m(xù)發(fā)展，高油價(jià)和嚴(yán)格的環(huán)保要求也使得航空公司加快了老舊飛機(jī)的退役。加快民用客機(jī)產(chǎn)業(yè)化，未來10年是我國(guó)航空工業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展的攻堅(jiān)時(shí)期，鈦產(chǎn)業(yè)將面臨難得的發(fā)展機(jī)遇。