Succesele remarcabile pe care le-a obţinut ştiinţa şi tehnica în cucerirea spaţiului cosmic nu ar fi posibile fără ajutorul unor metale, dar îndeosebi a unor aliaje, cu proprietăţi speciale. Este ştiut din aviaţie că viteza mare creată de turboreactoare conduce la încălzirea pereţilor lor exteriori prin simpla frecare cu aerul atmosferic şi la o anumită temperatură intervine deformarea sau distrugerea materialului.
La construcţia motoarelor cu reacţie sunt necesare, de asemenea, materiale care trebuie să reziste la temperaturi ridicate, deoarece randamentul acestor motoare se măreşte odată cu creşterea temperaturii gazelor la ieşirea din camera de ardere. în legătură cu rezistenţa la tempera
turi ridicate se consideră că un material este corespunzător, la o anumită temperatură, dacă viteza sa de oxidare este mai mică de 1g/cm2-h şi dacă în această stare, la o creştere a temperaturii cu 50°C, viteza de oxidare nu depăşeşte 2g/cm2-h.
Alte cerinţe care se impun metalelor erei cosmice sunt : greutate specifică mică, rezistenţă mecanică ridicată şi rezistenţă bună la coroziune.
Toate aceste calităţi nu pot fi îndeplinite de către unul sau mai multe metale, dar unele aliaje pe bază de aluminiu, titan, beriliu, niobiu, molibden sau tan-tal satisfac, în mare măsură, exigenţele care se pun acestor materiale. Vom prezenta cateva din aliajele moderne de mare interes pentru tehnica aerospaţială.
Aliajele cu aluminiu. Deoarece aliajele de aluminiu sunt uşoare, rezistente la coroziune şi cu o bună rezistenţă mecanică, există tendinţa de a fi utilizate pe scară largă. Aceasta este legată şi de faptul că elaborarea şi prelucrarea lor nu ridică probleme deosebite.
În mod frecvent sunt folosite aliajele de tip aluminiu-cupru, aluminiu-cupru-magneziu sau alumi-miniu-zinc-magneziu-cupru. Din păcate însă, ele nu rezistă la temperaturi mai înalte de 200°C. în scopul Creşterii rezistenţei la temperaturi mai mari se utilizează adaosuri, în cantităţi mici, de mangan, vanadiu, titan sau zirconiu.
Aliajele de titan. Cele patru calităţi pe care le posedă titanul (este uşor, greu fuzibil, are bună rezistenţă mecanică şi la coroziune) au deschis largi perspective de utilizare a acestui metal la construcţia avioanelor supersonice şi a navelor cosmice.
Utilizarea aliajelor de titan devine raţională mai ales pentru organe de maşini care execută mişcări de rotaţie sau alternative, unde este necesară reducerea forţelor de inerţie, fără micşorarea rezistenţei mecanice şi, de multe ori, în condiţii de funcţionare în mediu coroziv, la temperaturi înalte. Cu toate dezavantajele, mai ales din punct de vedere economic, utilizarea aliajelor de titan este unanim adoptată datorită perfecţionării proceselor tehnologice de elaborare şi prelucrare ale acestora.
în mod frecvent, la elaborarea aliajelor de titan se utilizează următoarele elemente de aliere : aluminiu, crom, molibden, vanadiu şi staniu. în vederea creşterii rezistenţei mecanice, aceste aliaje se supun unui tratament de durificare, prin călire sau îmbătranire, urmărindu-se formarea de compuşi in-termetalici (TiAl ; TiCr3 ; Ti3Sn etc), ca faze secundare, care precipită din structura de bază.
Printre aliajele cele mai cunoscute menţionăm aliajul cu marca VT-8 care conţine 6,3% Al şi 3,5% Mo. Acest aliaj la temperatura de 600°C posedă o rezistenţă de rupere la tracţiune de 70 daN/mm2, alungirea de 8% Şi modulul de elasticitate longitudinal de 10 000 daN/mm2.