【話說軍世】一直以來,俄美之間的“互懟”不斷,不過,其實美國一直在和俄羅斯“做買賣”,而且從俄羅斯購買了不少的“稀缺貨”,這其中就包括:RD-180火箭發動機、核材料和鈦,要知道,這兩樣不論是軍用還是民用都是高階貨,而美國50%的核電站使用的鈾其實都來自俄羅斯,同樣的,作為美國航空巨頭,波音飛機上使用的鈦,也有近一半都來自俄羅斯,其實不止是美國,歐洲的北約國家也從俄羅斯進口鈦。
沒想到:美國的鈾和鈦,其實都是從俄羅斯買的
鈦於1791年被發現,用了將近120年,人類才首次製得高純度鈦,再過了40年直到1947年,鈦才開始在工廠中冶煉,在航空、潛艇等多個領域都有應用,如航空發動機的風扇、葉片、人造衛星的殼體、火箭發動機、潛艇的耐壓殼、螺旋槳等等領域,也被稱呼為“太空金屬”、“海洋金屬”、“戰略金屬”。
鈦具有非常優良的效能,其熔點高達1668℃,在同等體積的情況下,鈦的重量只有鋼的一半,強度卻遠高於鋼,作為世界上下潛深度最深的軍用核潛艇,1983年服役685型攻擊核潛艇曾創下1027米的潛深記錄,還進行過1000米下水深的武器發射試驗,這艘潛艇就是用鈦合金作為艇體材料建造的。
同樣的,美國空軍著名的“黑鳥”SR-71偵察機,機體重量的93%都是鈦材料構件,有近30噸重,這也是其可以做到最大3.2馬赫飛行速度的重要原因,而蘇軍在1972年服役米格-25戰鬥機,雖然是強調高速的戰機,也可以飛到3.2馬赫,大量採用的是不鏽鋼結構,因此也被網友稱為“不鏽鋼飛磚”,最大也可以達到2.83馬赫的飛行速度,不過其機體大量採用的是鋼材料結構(機體16%為鈦合金)。
據相關的統計資料顯示,飛機的發動機重量每下降1公斤,其使用費用就可以降低22-440美元左右,這是非常划算的價效比。
而米格-25具有高速飛行能力,不過當飛行速度達到3馬赫時,機首因為與空氣摩擦,溫度將高達300度,這導致無法使用鋁合金(鋁合金只能承受140℃),而飛機內部電子構件也需要避免熱量傳導,米格-25發動機艙被用鍍銀的隔熱板包住,一架米格-25就需要5公斤的銀材料。
問題來了:美國不產鈦麼?為何要從俄羅斯買
在鈦材料的技術發展上,美國是明顯領先於蘇聯/俄羅斯的,1954年時美國研發成功Ti-6Al-4V合金,此前,1947年時美國的鈦產量只有2噸,到1955年時激增到2萬噸,在1950-60年代,鈦材料開始主要用於航空發動機,相比較而言,前蘇聯直到1970年代以後,鈦的冶煉和焊接工藝才追了上來。
鈦是稀有金屬,不過其實鈦的儲量還是較高的,在地殼中的丰度為0.56%,在所有元素中排第9位,而鈦工業中,海綿鈦、鈦材是兩個重要的流程,海綿鈦時鈦工業中的基礎環節,簡單理解就是從礦物中提取出來的鈦原料,因為外形多孔像海綿一樣,因此被稱為“海綿鈦”,不過海綿鈦時不能直接使用的,因此需要進一步加工為鈦材(即鈦加工材),而鈦熔鍊加工技術是最複雜也是最難的環節。
在海綿鈦領域,目前主要生產國有6個:美國、日本、俄羅斯、烏克蘭、哈薩克、中國,到2007年時,中國便是海綿鈦產量的世界第一,在鈦加工領域有8個生產國:美國、俄羅斯、日本、中國、英國、法國、德國、義大利,2011年後,中國鈦加工材產量也躍升到世界第一;目前同時擁有完整太工業的國家只有4個:美、俄、日、中。
在主要鈦工業國中,因為美國的航空工業最為發達,尤其是以波音、洛馬企業在等航空工業領域都需要大量的鈦,雖然美國自己也產鈦材,不過無法滿足需求量,實際每年美國有50%的鈦需要進口,而俄羅斯的阿維斯瑪鎂鈦(VSMPO-AVISMA)是世界上最大的鈦合金加工企業,實際上,美國波音有35%—40%的鈦零件,歐洲空客有60%的鈦零件都來自俄羅斯的這家公司。