Zliatiny titánu používané na výrobu vysoko presných dielov

Výhody použitia titánu v automobiloch sú samozrejmé, čo umožňuje výrazné zníženie hmotnosti, nižšiu spotrebu paliva, zvýšenie účinnosti, zlepšenie životného prostredia a zníženie hluku. Kľúčové je, ako znížiť náklady na titán a jeho zliatinové časti na prijateľnú úroveň. Podľa štúdie, ak sa použije tradičný výrobný proces, náklady na valcovanie titánových výrobkov sú 4,4 USD / kg. Ako všeobecné pravidlo platí, že náklady na každý krok spracovania by sa mali zdvojnásobiť, takže materiálové náklady by mali byť aspoň 17,6 USD/kg. valcované výrobky vyrobené do finálnych opracovaných dielov stoja až 44 USD/kg. Je zrejmé, že nie je možné nahradiť zodpovedajúce oceľové časti takým titánom. Použitie práškových metalurgických titánových materiálov je však celkom odlišné. Ak je dostupná cena prášku alebo zvyšku titánovej huby 4.{7}},8 USD/kg, cena čistých alebo takmer čistých lisovaných polotovarov bude nižšia ako 4,4 USD/kg. Po minimálnom množstve opracovania by časti, ako sú ojnice, stáli 8,8 až 11 USD/kg. Prášková metalurgia môže nielen využívať lacné suroviny, ale aj znižovať náklady na obrábanie, najmä sieťové tvárnenie alebo metóda takmer sieťového tvárnenia je efektívnym spôsobom výroby veľkorozmerných a lacných automobilových dielov. Je vidieť, že práškové metalurgické titánové materiály majú silnú konkurencieschopnosť.
Titán má vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, pevnosť pri vysokej teplote, odolnosť proti korózii a tepelnú stabilitu a rad vynikajúcich výkonov a získal širokú pozornosť, ale tradičné použitie titánu a titánových zliatin je hlavne v leteckom a námornom priemysle. Obmedzením pre civilný titán je cena produktu. Titánová prášková metalurgia je úplne odlišný spôsob výroby titánových dielov z iných technológií. Prášková metalurgia môže obmedziť odpad spojený s konvenčnou výrobou titánu tým, že eliminuje potrebu pretavovania vákuovým oblúkom, tavenia elektrónovým lúčom alebo tavenia plazmovým oblúkom. Prášok možno tvarovať priamo do akéhokoľvek tvaru alebo zvitku, čím sa znižuje množstvo suroviny potrebnej na výrobu dielov a zvyšuje sa výťažnosť. Proces tiež umožňuje výrobu súčiastok blízkych sieti, čím sa znižuje množstvo odpadu bežne spojeného s výrobou tradičných súčiastok, znižuje sa počet krokov procesu a zvyšuje sa výťažok. Stále však existujú určité problémy s práškovou metalurgiou, ktoré je potrebné zlepšiť, v neposlednom rade je to kontrola kontaminácie. Akákoľvek kontaminácia spôsobuje, že kov je nevhodný pre vysoko presné diely. Vysoké konštrukčné štandardy v leteckom a kozmickom priemysle sťažujú prítomnosť titánových zliatin na leteckom trhu, ale môžu sa použiť v civilných aplikáciách s menej prísnymi konštrukčnými požiadavkami. Jedným z najpravdepodobnejších odvetví pre rozsiahle použitie je automobilový priemysel. Automobilový trh je veľmi veľký a akonáhle sa spopularizuje použitie titánu v automobilovom priemysle, jeho využitie ďaleko presiahne súčasný letecký trh.

Vyhliadky na aplikáciu civilných titánových materiálov:

V súčasnosti sa prášková metalurgia titánovej zliatiny aplikuje na nové vysokovýkonné automobily, hlavne v motorovom systéme a podvozku, ako napríklad v motorovom systéme s titánovou zliatinou namiesto legovanej ocele a nehrdzavejúcej ocele na výrobu ventilov, pružín atď. a ojnice a iné časti. Podvozok sa používa hlavne na pružiny, výfukové systémy, polovičné hriadele a rôzne spojovacie prvky. Japonská Toyota Motor Corporation vyvinula novú metódu kovania práškovou metalurgiou, ktorá dokáže efektívne znížiť náklady. Titánové ventily automobilových motorov pomocou tejto metódy môžu znížiť hmotnosť o 40%. Sací ventil je vyrobený zo zliatiny Ti-6Al-4V kovaním práškovou metalurgiou, výfukový ventil je vyrobený z kompozitných materiálov. Kompozitný materiál je vyrobený z nového zliatinového prášku s bórom ako vystužujúcim činidlom a objemový podiel prášku vystuženého TiB je asi 5 %. Zloženie matrice je ti-6al-4sn{7}}zn-1mo-0.2si-0.3 O, ktoré má vynikajúcu odolnosť proti tečeniu .