एयरोस्पेस उद्योग के आगे विकास और गहरे अंतरिक्ष की निरंतर खोज के साथ, कम तापमान वाली सामग्रियों के लिए अंतरिक्ष यान संरचनात्मक भागों की प्रदर्शन आवश्यकताओं में और वृद्धि हुई है।
एक ओर, अंतरिक्ष यान की संरचनात्मक सामग्रियों में पर्याप्त ताकत और कठोरता और कम तापमान पर उत्कृष्ट तापीय गुण होने चाहिए; दूसरी ओर, अंतरिक्ष यान के संरचनात्मक भागों के आकार की जटिलता को देखते हुए, सामग्रियों में अच्छी प्रक्रियाशीलता होनी चाहिए। पारंपरिक कम तापमान वाली सामग्रियों की तुलना में, टाइटेनियम मिश्र धातुओं में कम तापमान पर अधिक उपज शक्ति होती है, जो स्टेनलेस स्टील की तुलना में तीन गुना अधिक है। वहीं, इसका घनत्व स्टेनलेस स्टील का केवल 1/4~1/2 है। इसके अलावा, टाइटेनियम मिश्र धातु में कम तापीय चालकता, छोटे विस्तार गुणांक और गैर-चुंबकत्व जैसे कई फायदे भी हैं, इसलिए यह एयरोस्पेस क्षेत्र में एक नई कम तापमान वाली सामग्री के रूप में उपयोग के लिए बहुत उपयुक्त है।
वर्तमान में, आमतौर पर देश और विदेश में उपयोग किए जाने वाले कम तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातु मुख्य रूप से निकट-टाइटेनियम मिश्र धातु और दो-चरण टाइटेनियम मिश्र धातु होते हैं जिनमें थोड़ी मात्रा में चरण होते हैं। क्योंकि इसमें चरण नहीं है या केवल थोड़ी मात्रा में है, इसकी प्रक्रिया प्लास्टिसिटी खराब है, जिससे टर्बाइन जैसे जटिल भागों को बनाना मुश्किल हो जाता है।
चूंकि अल्फा टाइटेनियम मिश्र धातु को गर्मी उपचार द्वारा मजबूत नहीं किया जा सकता है, इसका उपयोग केवल कम तनाव वाले घटकों, जैसे तरल हाइड्रोजन पाइपलाइन, हाइड्रोजन पंप इत्यादि के लिए किया जा सकता है, और उच्च गति वाले घूर्णन घटकों जैसे इम्पेलर्स की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। साथ ही, गहरे अंतरिक्ष अन्वेषण के और विकास के साथ, भविष्य में हाइड्रोजन-ऑक्सीजन इंजन का जोर और बढ़ जाएगा, जिसके लिए इसके कम तापमान वाले घटकों को उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है। इसलिए, उच्च-प्रदर्शन वाले कम तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं का विकास अत्यावश्यक है। -टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तुलना में, -टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उच्च शक्ति और अच्छी निर्माण क्षमता होती है, और जटिल आकार के भागों के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं। इसलिए, कम तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं की विकास प्रवृत्ति इस प्रकार है।
1) बड़े थ्रस्ट हाइड्रोजन-ऑक्सीजन इंजनों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उच्च निम्न-तापमान शक्ति और प्लास्टिसिटी के साथ टाइटेनियम मिश्र धातु विकसित करें। साथ ही, हमें चरण टाइटेनियम मिश्र धातुओं के कम तापमान विरूपण तंत्र पर शोध में सुधार करना चाहिए और चरण टाइटेनियम मिश्र धातुओं के नमनीय-भंगुर संक्रमण के लिए महत्वपूर्ण स्थितियों को स्पष्ट करना चाहिए।
2) नागरिक उपयोग के लिए कम लागत वाले कम तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातु का विकास करें। चूंकि कम तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं में अंतरालीय तत्वों पर सख्त आवश्यकताएं होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च लागत होती है, वे वर्तमान में नागरिकों द्वारा शायद ही कभी उपयोग किए जाते हैं। इसलिए, भविष्य में कम लागत वाले कम तापमान वाले टाइटेनियम मिश्र धातु विकसित करना आवश्यक है।
3) एयरोस्पेस भागों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए नई निर्माण प्रौद्योगिकियों और प्रसंस्करण विधियों का विकास करना। नेट नियर-शेपिंग तकनीक के रूप में, पाउडर धातुकर्म तकनीक में पारंपरिक कास्टिंग, फोर्जिंग और हॉट फॉर्मिंग की तुलना में महत्वपूर्ण फायदे हैं। इसके अलावा, अन्य पाउडर धातु विज्ञान प्रौद्योगिकियों, जैसे एसपीएस सिंटरिंग, पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग इत्यादि पर ध्यान और विकास किया जाना चाहिए।
