Vergeleken met traditionele legeringsmaterialen bezitten gegoten titaniumlegeringen een reeks belangrijke voordelen vanwege hun unieke eigenschappen. Hun lage dichtheid zorgt voor een effectieve gewichtsvermindering met behoud van sterkte; hoge specifieke sterkte betekent dat titaniumlegeringen grotere belastingen kunnen weerstaan voor hetzelfde gewicht; uitstekende corrosieweerstand zorgt voor stabiliteit in verschillende ruwe omgevingen; en titaniumlegeringen behouden goede prestaties onder zowel hoge als lage temperaturen. Deze kenmerken hebben geleid tot de wijdverbreide toepassing van titaniumlegeringen op tal van gebieden, waaronder de petrochemie, het mariene milieu, de biogeneeskunde, de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector en de scheepsbouw. Titanium Home wijst er in een gerelateerd rapport op dat naarmate industrieën hun eisen op het gebied van materiaalprestaties voortdurend verhogen, deze voordelen van titaniumlegeringen steeds prominenter worden en een sleutelfactor worden voor de technologische vooruitgang in deze industrieën. Gegoten titaniumlegeringen zijn producten van titaniumlegeringen die door middel van een gietproces in specifieke vormen worden gevormd, waarbij de ZTC4-legering (Ti-6Al-4V) de meest gebruikte legering is. Deze legering vertoont stabiele prestaties en een goede sterkte en breuktaaiheid onder de 350 graden. Vanuit een compositieperspectief kunnen gegoten titaniumlegeringen worden ingedeeld in drie typen: , , en + . Op basis van sterkte kunnen ze worden onderverdeeld in titaniumlegeringen met gemiddelde-sterkte en-hoge sterkte. Afhankelijk van de bedrijfstemperatuur kunnen ze verder worden geclassificeerd in titaniumlegeringen met lage-temperatuur (lager dan of gelijk aan kamertemperatuur), titaniumlegeringen met gemiddelde-temperatuur (400 graden), titaniumlegeringen met hoge-temperatuur (groter dan of gelijk aan 500 graden) en vlamvertragende titaniumlegeringen-. Deze diverse classificatie weerspiegelt volledig de brede toepasbaarheid van gegoten titaniumlegeringen. Als we de gewone gegoten titaniumlegering ZTC4 als voorbeeld nemen, ligt het Al-gehalte tussen 5,5% en 6,75%, het V-gehalte 3,5% tot 4,5% en de rest is Ti. De treksterkte kan 895 MPa bereiken en de vloeigrens is 825 MPa. De mechanische eigenschappen zijn vergelijkbaar met die van staal met gemiddelde en hoge sterkte, en het kan staal gedeeltelijk vervangen. Bovendien bedraagt de dichtheid slechts 4,4 g/cm³, veel minder dan die van staal, wat gunstig is voor het verminderen van het gewicht van de apparatuur. Tegelijkertijd behoudt het de superieure corrosieweerstand van titaniumlegeringen, die ongeëvenaard is door staal. Daarom kan in industriële productiescenario's waar gewichtsvermindering vereist is, het kiezen van een geschikte gegoten titaniumlegering als vervanging zowel het productgewicht verminderen als de productprestaties garanderen.
Marine titanium kleppen bestaan doorgaans uit meerdere componenten, waaronder het kleplichaam, het klepdeksel, de klepschijf en de klepsteel, elk met verschillende materiaalvereisten. Veel voorkomende klepmaterialen zijn grijs gietijzer, nodulair gietijzer, gelegeerd staal en koperlegeringen. In zware werkomgevingen en complexe speciale bedrijfsomstandigheden zijn conventionele klepmaterialen echter onvoldoende om aan de productie- en onderzoeksbehoeften te voldoen. Op dit moment hebben titanium en gegoten titaniumlegeringen de aandacht getrokken vanwege hun superieure prestaties, wat heeft geleid tot de ontwikkeling van titaniumkleppen. Zeewaterpijpleidingsystemen werken in zware omstandigheden en de prestaties van scheepskleppen hebben een directe invloed op de veiligheid van deze systemen. Al in de jaren zestig begon Rusland onderzoek te doen naar titaniumlegeringen voor de scheepvaart en ontwikkelde het -titaniumlegeringen voor de scheepvaart voor pijpleidingsystemen voor militaire schepen, waarbij een grote verscheidenheid en grote hoeveelheid kleppen van titaniumlegeringen betrokken waren. Tegelijkertijd begonnen ook civiele scheepspijpleidingsystemen titanium kleppen te gebruiken. Vergeleken met materialen zoals koperlegeringen en staal verbetert het gebruik van gegoten titaniumlegeringen de betrouwbaarheid van kleppen aanzienlijk in termen van structurele sterkte en corrosieweerstand, en verlengt hun levensduur aanzienlijk van de oorspronkelijke 2-5 jaar tot meer dan het dubbele. De drievoudige excentrische vlinderklep die door het 725 Research Institute van mijn land Shipbuilding Industry Corporation in Luoyang wordt geleverd voor een bepaald type schip, maakt gebruik van Ti80 en andere materialen als hoofdgedeelte, waardoor de levensduur van de klep wordt verlengd tot meer dan 25 jaar, waardoor de betrouwbaarheid en bruikbaarheid van klepproducten worden verbeterd en een binnenlandse technologische leemte wordt opgevuld.
In de ruimtevaart presteren gegoten titaniumlegeringen ook uitzonderlijk goed, dankzij hun uitstekende hittebestendigheid en sterkte. In de jaren zestig experimenteerde de Amerikaanse lucht- en ruimtevaartindustrie voor het eerst met titaniumgietstukken. Na een periode van onderzoek, beginnend in 1972, werden gegoten titaniumlegeringen officieel toegepast op vliegtuigen zoals de Boeing 757, 767 en 777. Gietstukken van titaniumlegeringen worden niet alleen veel gebruikt in statische constructies, maar ook bij klepbediening voor kritische leidingsystemen, waaronder gewoonlijk veiligheidskleppen en terugslagkleppen. De toepassing van titaniumlegeringen heeft de productiekosten van vliegtuigen verlaagd en de veiligheid en betrouwbaarheid vergroot. Tegelijkertijd wegen titaniumlegeringen, vanwege hun lage dichtheid, slechts ongeveer 60% van staal van gelijke sterkte, en hun wijdverbreide toepassing heeft de ontwikkeling van vliegtuigen in de richting van ontwerpen met hoge sterkte en lichtgewicht gedreven. Momenteel worden lucht- en ruimtevaartkleppen voornamelijk gebruikt in pneumatische, hydraulische, brandstof- en smeerregelsystemen, geschikt voor corrosie-bestendige omgevingen en hoge- temperaturen, en zijn ze belangrijke componenten van ruimtevaartuigen en motoren. Traditionele kleppen vereisen vaak periodieke vervanging en voldoen mogelijk zelfs niet aan de vraag, terwijl met de snelle expansie van de markt voor kleppen in de lucht- en ruimtevaart titanium kleppen steeds meer marktaandeel winnen dankzij hun superieure prestaties.
Titaniumkleppen in de chemische industrie worden doorgaans gebruikt in ruwe omgevingen met hoge temperaturen, hoge drukken, corrosiebestendigheid en grote drukverschillen, waardoor materiaalkeuze cruciaal is. Vroege materialen bestonden voornamelijk uit koolstofstaal en roestvrij staal, die na een periode van gebruik roestten en vervanging en onderhoud vereisten. Met de ontwikkeling van de technologie voor het gieten van titaniumlegeringen en de ontdekking van de superieure prestaties ervan, begonnen titaniumkleppen in de chemische industrie te worden gebruikt. Als we een productie-eenheid voor gezuiverd tereftaalzuur (PTA) in de chemische vezelindustrie als voorbeeld nemen, bestaan de werkmedia voornamelijk uit azijnzuur en broomwaterstofzuur, die zeer corrosief zijn. Er zijn bijna 8.000 kleppen van verschillende typen nodig. Titaniumkleppen zijn een ideale keuze geworden, waardoor de betrouwbaarheid en veiligheid worden verbeterd. Op het gebied van ureumsynthese hebben traditionele kleppen een beperkte levensduur. Sommige bedrijven hebben echter geëxperimenteerd met titanium hogedruk-terugslagkleppen en geïsoleerde schuifafsluiters voor de inlaat en uitlaat van ureumsynthesetorens, waardoor een levensduur van meer dan twee jaar werd bereikt, een goede corrosiebestendigheid werd aangetoond en de frequentie van klepvervanging en de bedrijfskosten werden verlaagd.
Naast de klepindustrie hebben gegoten titaniumlegeringen brede toepassingen op andere gebieden. Een nieuw type gegoten titaniumlegering, Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si, ontwikkeld in Japan, heeft bijvoorbeeld voordelen zoals een lage dichtheid, hoge kruipsterkte en goede slijtvastheid. Wanneer het wordt gebruikt in de uitlaatkleppen van automotoren, kan het de veiligheidsprestaties van de motor verbeteren en de levensduur verlengen.