Titanlegeringer som brukes til å lage høypresisjonsdeler

Fordelene med å bruke titan i biler er selvinnlysende, noe som gir betydelig massereduksjon, lavere drivstofforbruk, økt effektivitet, forbedret miljø og støyreduksjon. Nøkkelen er hvordan man kan redusere kostnadene for titan og dets legeringsdeler til et akseptabelt nivå. Ifølge studien, hvis den tradisjonelle produksjonsprosessen brukes, er kostnaden for å rulle titanprodukter 4,4 amerikanske dollar / kg. Som en generell tommelfingerregel bør kostnaden for hvert prosesstrinn dobles, slik at materialkostnaden bør være minst 17,6 usd/kg. valsede produkter laget til sluttbearbeidede deler koster så mye som $44/kg. Det er åpenbart ikke mulig å erstatte de tilsvarende ståldelene med slikt titan. Imidlertid er bruken av pulvermetallurgiske titanmaterialer ganske annerledes. Hvis den tilgjengelige prisen på titansvamppulver eller -rester er 4.4-8,8 USD/kg, vil kostnaden for rene eller nesten rene pressede emner være mindre enn 4,4 USD/kg. Etter et minimum av bearbeiding vil deler som koblingsstenger koste $8,8 til $11/kg. Pulvermetallurgi kan ikke bare bruke rimelige råvarer, men også redusere kostnadene for maskinering, spesielt nettforming eller nesten-nettformingsmetode er en effektiv måte å produsere store, billige bildeler. Det kan sees at pulvermetallurgiske titanmaterialer har sterk konkurranseevne.
Titan har et høyt styrke til masseforhold, høy temperaturstyrke, korrosjonsbestandighet og termisk stabilitet og en rekke overlegne ytelser og fikk bred oppmerksomhet, men den tradisjonelle bruken av titan og titanlegeringer er hovedsakelig i romfarts- og marineindustrien. Begrensningen for sivil titan er kostnaden for produktet. Titanpulvermetallurgi er en helt annen metode for å produsere titandeler fra andre teknologier. Pulvermetallurgi kan begrense avfallet forbundet med konvensjonell titanproduksjon ved å eliminere behovet for vakuumbueomsmelting, elektronstrålesmelting eller plasmabuesmelting. Pulver kan formes direkte til en hvilken som helst form eller spiral, noe som reduserer mengden råmateriale som trengs for å produsere deler og øker utbyttet. Prosessen gir også mulighet for produksjon av nesten-nettdeler, reduserer avfallet som normalt er forbundet med tradisjonell deleproduksjon, reduserer prosesstrinn og øker utbyttet. Imidlertid er det fortsatt noen problemer med pulvermetallurgi som må forbedres, ikke minst er forurensningskontrollen. Enhver forurensning gjør metallet uegnet for høypresisjonsdeler. Høye strukturelle standarder innen romfart gjør det vanskelig for titanlegeringer å være tilstede i romfartsmarkedet, men de kan brukes i sivile applikasjoner med mindre strenge strukturelle krav. En av de mest sannsynlige bransjene for storskala applikasjoner er bilindustrien. Bilmarkedet er veldig stort, og når bruken av titan i bilindustrien er populær, vil titanbruken langt overstige det nåværende romfartsmarkedet.

Utsikter for bruk av sivile titanmaterialer:

For tiden har pulvermetallurgi titanlegering blitt brukt på nye høyytelsesbiler, hovedsakelig i motorsystemet og chassiset, for eksempel i motorsystemet med titanlegering i stedet for legert stål og rustfritt stål for å produsere ventiler, fjærer og så videre. og koblingsstenger og andre deler. Chassis brukes hovedsakelig til fjærer, eksosanlegg, halvaksler og diverse festemidler. Japanske Toyota Motor Corporation har utviklet en ny metode for pulvermetallurgismiing, som effektivt kan redusere kostnadene. Titanventiler til bilmotorer som bruker denne metoden kan redusere vekten med 40 %. Inntaksventilen er laget av Ti-6Al-4V-legering gjennom pulvermetallurgisk smiingsprosess, eksosventilen er laget av komposittmaterialer. Komposittmaterialet er laget av et nytt legeringspulver med bor som forsterkningsmiddel, og volumfraksjonen av TiB-forsterket pulver er ca. 5 %. Matrisesammensetningen er ti-6al-4sn-4zn-1mo-0.2si-0.3 O, som har utmerket krypemotstand .