Legure titana koje se koriste za izradu visoko preciznih dijelova

Prednosti upotrebe titanijuma u automobilima su očigledne, omogućavajući značajno smanjenje mase, manju potrošnju goriva, povećanu efikasnost, poboljšano okruženje i smanjenje buke. Ključno je kako smanjiti troškove titanijuma i njegovih legura na prihvatljiv nivo. Prema studiji, ako se koristi tradicionalni proizvodni proces, cijena valjanja proizvoda od titanijuma iznosi 4,4 USD/kg. Kao opšte pravilo, trošak svakog koraka obrade treba da se udvostruči, tako da cena materijala treba da bude najmanje 17,6 usd/kg. valjani proizvodi napravljeni u finalno obrađene dijelove koštaju čak 44 USD/kg. Očigledno, nije moguće zamijeniti odgovarajuće čelične dijelove takvim titanom. Međutim, upotreba metalurških titanijumskih materijala u prahu je sasvim drugačija. Ako je dostupna cijena praha ili ostatka titanijumskog sunđera 4.4-8,8 USD/kg, cijena čistih ili skoro čistih presovanih blankova bit će manja od 4,4 USD/kg. Nakon minimalne količine strojne obrade, dijelovi kao što su klipnjače bi koštali 8,8 do 11 USD/kg. Metalurgija praha ne samo da može koristiti jeftine sirovine, već i smanjiti troškove strojne obrade, posebno metoda oblikovanja mreže ili skoro mreže je efikasan način za proizvodnju autodijelova velikih dimenzija i niske cijene. Može se vidjeti da materijali od titanijuma metalurgije praha imaju jaku konkurentnost.
Titanijum ima visok odnos čvrstoće i mase, čvrstoću na visokoj temperaturi, otpornost na koroziju i termičku stabilnost i niz vrhunskih performansi i dobio je široku pažnju, ali tradicionalna upotreba titanijuma i titanijumskih legura uglavnom je u vazduhoplovnoj i pomorskoj industriji. Ograničenje za civilni titanijum je cena proizvoda. Metalurgija praha titanijuma je potpuno drugačiji način proizvodnje delova od titanijuma od drugih tehnologija. Metalurgija praha može ograničiti otpad povezan sa konvencionalnom proizvodnjom titanijuma eliminacijom potrebe za pretapanjem u vakuumu, topljenjem elektronskih zraka ili topljenjem plazma luka. Prašak se može formirati direktno u bilo koji oblik ili zavojnicu, smanjujući količinu sirovog materijala potrebnog za proizvodnju dijelova i povećavajući prinose. Proces također omogućava proizvodnju dijelova koji su skoro neto, smanjujući otpad koji se obično povezuje s tradicionalnom proizvodnjom dijelova, smanjujući korake procesa i povećavajući prinose. Međutim, još uvijek postoje neki problemi s metalurgijom praha koje je potrebno poboljšati, među kojima je i kontrola kontaminacije. Svaka kontaminacija čini metal neprikladnim za visoko precizne dijelove. Visoki strukturni standardi u vazduhoplovstvu otežavaju prisustvo titanijumskih legura na tržištu vazduhoplovstva, ali se mogu koristiti u civilnim primenama sa manje strogim strukturnim zahtevima. Jedna od najvjerovatnijih industrija za primjenu velikih razmjera je automobilska industrija. Automobilsko tržište je veoma veliko, a kada se popularizuje primena titana u automobilskoj industriji, njegova upotreba titana će daleko premašiti onu na trenutnom tržištu vazduhoplovstva.

Izgledi za primjenu civilnih titanskih materijala:

Trenutno, legura titanijuma u metalurgiji praha se primenjuje na nove automobile visokih performansi, uglavnom u sistemu motora i šasiji, kao što je sistem motora sa legurom titana umesto legiranog čelika i nerđajućeg čelika za proizvodnju ventila, opruga i tako dalje. i klipnjače i druge dijelove. Šasija se uglavnom koristi za opruge, izduvne sisteme, poluosovine i razne pričvršćivače. Japanska Toyota Motor Corporation razvila je novu metodu kovanja u metalurgiji praha, koja može efikasno smanjiti troškove. Titanijumski ventili za automobilske motore pomoću ove metode mogu smanjiti težinu za 40%. Usisni ventil je napravljen od legure Ti-6Al-4V kroz proces metalurgije praha kovanjem, izduvni ventil je napravljen od kompozitnih materijala. Kompozitni materijal je napravljen od nove legure praha sa borom kao ojačivačem, a zapreminski udio TiB ojačanog praha je oko 5%. Sastav matrice je ti-6al-4sn-4zn-1mo-0.2si-0.3 O, koji ima odličnu otpornost na puzanje .