Titano lydiniai, naudojami didelio tikslumo dalims gaminti

Titano naudojimo automobiliuose pranašumai yra akivaizdūs, todėl galima žymiai sumažinti masę, sumažinti degalų sąnaudas, padidinti efektyvumą, pagerinti aplinką ir sumažinti triukšmą. Svarbiausia yra tai, kaip sumažinti titano ir jo lydinių dalių kainą iki priimtino lygio. Tyrimo duomenimis, jei naudojamas tradicinis gamybos procesas, titano gaminių valcavimo savikaina siekia 4,4 JAV dolerio/kg. Paprastai kiekvieno apdorojimo etapo kaina turėtų būti padvigubinta, kad medžiagos kaina būtų bent 17,6 USD/kg. valcuoti gaminiai, pagaminti į galutinai apdirbtas dalis, kainuoja net 44 USD/kg. Akivaizdu, kad tokiu titanu atitinkamų plieninių dalių pakeisti neįmanoma. Tačiau miltelių metalurgijos titano medžiagų naudojimas yra gana skirtingas. Jei galima titano kempinės miltelių ar likučių kaina yra 4.4-8.8 USD/kg, grynų arba beveik grynų presuotų ruošinių kaina bus mažesnė nei 4,4 USD/kg. Po minimalaus apdirbimo, tokios dalys kaip švaistikliai kainuotų 8,8–11 USD/kg. Miltelinė metalurgija gali ne tik naudoti pigias žaliavas, bet ir sumažinti apdirbimo išlaidas, ypač tinklinio formavimo arba beveik tinklinio formavimo metodas yra efektyvus būdas gaminti didelių matmenų, nebrangias automobilių dalis. Galima pastebėti, kad miltelinės metalurgijos titano medžiagos turi didelį konkurencingumą.
Titanas pasižymi dideliu stiprumo ir masės santykiu, atsparumu aukštai temperatūrai, atsparumui korozijai ir terminiam stabilumui, taip pat pasižymi puikiomis eksploatacinėmis savybėmis ir sulaukė didelio dėmesio, tačiau tradicinis titano ir titano lydinių naudojimas daugiausia naudojamas aviacijos ir jūrų pramonėje. Civilinio titano apribojimas yra produkto kaina. Titano miltelių metalurgija yra visiškai kitoks titano detalių gamybos būdas nuo kitų technologijų. Miltelinė metalurgija gali apriboti atliekas, susijusias su įprastine titano gamyba, pašalindama vakuuminio lanko perlydymo, elektronų pluošto lydymo ar plazminio lanko lydymo poreikį. Milteliai gali būti formuojami tiesiai į bet kokią formą arba ritę, todėl sumažėja žaliavos, reikalingos detalėms gaminti, kiekis ir padidėja išeiga. Šis procesas taip pat leidžia gaminti beveik tinklines dalis, sumažinant atliekas, paprastai susijusias su tradicinių dalių gamyba, sumažinant proceso etapus ir padidinant derlių. Tačiau vis dar yra kai kurių miltelių metalurgijos problemų, kurias reikia patobulinti, iš kurių ne mažiau svarbu yra užterštumo kontrolė. Dėl bet kokio užteršimo metalas netinkamas didelio tikslumo dalims. Aukšti struktūriniai aviacijos ir kosmoso standartai apsunkina titano lydinių patekimą į aviacijos ir kosmoso rinką, tačiau jie gali būti naudojami civilinėms reikmėms taikant ne tokius griežtus konstrukcinius reikalavimus. Viena iš labiausiai tikėtinų didelio masto pramonės šakų yra automobilių pramonė. Automobilių rinka yra labai didelė, o išpopuliarėjus titano naudojimui automobilių pramonėje, titano naudojimas gerokai viršys dabartinę aviacijos ir kosmoso rinką.

Civilinių titano medžiagų taikymo perspektyvos:

Šiuo metu miltelinės metalurgijos titano lydinys buvo naudojamas naujiems didelio našumo automobiliams, daugiausia variklio sistemoje ir važiuoklėje, pavyzdžiui, variklio sistemoje su titano lydiniu vietoj legiruoto plieno ir nerūdijančio plieno, gaminant vožtuvus, spyruokles ir pan. ir švaistikliai bei kitos dalys. Važiuoklė daugiausia naudojama spyruoklėms, išmetimo sistemoms, pusveliams ir įvairioms tvirtinimo detalėms. Japonijos „Toyota Motor Corporation“ sukūrė naują miltelinio metalurgijos kalimo metodą, kuris gali efektyviai sumažinti išlaidas. Automobilių variklių titano vožtuvai naudojant šį metodą gali sumažinti svorį 40%. Įsiurbimo vožtuvas pagamintas iš Ti-6Al-4V lydinio miltelių metalurgijos būdu, išmetimo vožtuvas pagamintas iš kompozicinių medžiagų. Kompozitinė medžiaga yra pagaminta iš naujo lydinio miltelių su boru kaip sutvirtinimu, o TiB sustiprintų miltelių tūrinė dalis yra apie 5%. Matricos sudėtis yra ti-6al-4sn-4zn-1mo-0.2si-0.3 O, kuri pasižymi puikiu atsparumu šliaužimui .