Leghe di titanio nelle apparecchiature per l'energia elettrica

L'applicazione delle leghe di titanio nelle apparecchiature elettriche sta gradualmente emergendo e riflette la tendenza del settore verso soluzioni ad alte-prestazioni, durevoli e rispettose dell'ambiente.

1. Attrezzature per l'energia nucleare

• Tubi di raffreddamento del reattore nucleare, tubi di scambio termico del condensatore, alloggiamenti del meccanismo di azionamento delle aste di controllo
• Gr5 (Ti-6Al-4V), Ti-32Mo, Ti-6-2-4-2
• Resistenza alla corrosione, resistenza alle alte-temperature (300-500 gradi), elevata resistenza e leggerezza.
• Soddisfa la certificazione dei materiali di grado nucleare- (ASME Sezione III); controlla il contenuto di idrogeno durante la saldatura; nessun difetto superficiale (test ad ultrasuoni)

2. Turbine a gas

• Pale/giranti di compressori, rivestimenti di camere di combustione, componenti di sistemi di scarico
• Gr5 (Ti-6Al-4V), Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-10V-2Fe-3Al)
• Resistenza all'ossidazione ad alta-temperatura (500-600 gradi), resistenza alla fatica, leggerezza (riduce l'inerzia rotazionale)
• È richiesto il trattamento di invecchiamento della soluzione; rivestimento superficiale (rivestimento Al-Si) per migliorare la resistenza all'ossidazione; rigoroso controllo della dimensione del grano (inferiore o uguale a 50μm)

3. Generatori di turbine eoliche

• Parti strutturali del telaio della navicella, flange di collegamento del mozzo, elementi di fissaggio delle torri delle turbine eoliche offshore
• Gr23 (Ti-6Al-4V ELI), Ti-6Al-7Nb
• Resistenza alla corrosione marina, elevata resistenza (riduzione del peso del 30%+ rispetto all'acciaio), resistenza alla fatica
• Necessita di protezione catodica per applicazioni offshore (accoppiata ad anodi sacrificali); gli elementi di fissaggio devono soddisfare i requisiti di precarico (maggiore o uguale a 1000 MPa); resistenza alle basse-temperature (energia d'impatto -40 gradi maggiore o uguale a 20J)

4. Apparecchiature per la trasmissione di potenza ad alta-tensione

• Alloggiamenti per scaricatori di sovratensione, mandrini isolanti (corrente continua ad alta- tensione), raccordi per linee di trasmissione di potenza
• Gr5 (Ti-6Al-4V), lega a memoria di forma Ti-Ni
• Compatibilità di isolamento (non influisce sulla distribuzione del campo elettrico), resistenza alla corrosione atmosferica (piogge acide/polveri industriali), resistenza agli urti
• Rivestimento isolante sulla superficie (resina epossidica); elevata precisione dimensionale; coefficiente di dilatazione termica corrispondente ai materiali isolanti (10-11/grado)

5. Attrezzature per lo stoccaggio dell'energia

• Telai degli elettrodi della batteria a flusso, parti strutturali del contenitore di accumulo dell'energia (uso esterno), tubi di mandata dell'elettrolita
• Ti-3Al-2,5V, Gr5 (Ti-6Al-4V)
• Resistenza alla corrosione dell'elettrolita, leggerezza, buone prestazioni di tenuta
• Compatibilità con i materiali degli elettrodi (tela di carbonio) (nessuna reazione chimica); nessun poro consentito nella saldatura dei tubi; intervallo di resistenza alla temperatura.

• Settore dell'energia nucleare: il sistema di raffreddamento,centrali nucleari di terza-generazione (AP1000),richiede leghe di titanio. La sua resistenza alla corrosione può prolungare la durata dei tubi da 15 a oltre 30 anni, riducendo i costi di funzionamento e manutenzione di oltre il 40%.

• Energia eolica offshore: i dispositivi di fissaggio e le parti strutturali in lega di titanio possono risolvere il problema della corrosione dell'acciaio, ridurre la frequenza di sostituzione e abbassare il costo totale del ciclo di vita- dei progetti del 25%-30%. È il materiale preferito per progetti eolici d'oltremare di fascia alta.

• Nuova transizione energetica: con il progresso globale della “neutralità del carbonio”, il tasso di crescita dell’applicazione delle leghe di titanio nell’energia eolica, nello stoccaggio di energia e nelle apparecchiature di supporto fotovoltaico raggiunge oltre il 15% annuo.