Механические свойства титанового сплава
Титановый сплав обладает такими преимуществами, как легкий вес, высокая удельная прочность, хорошая коррозионная стойкость, поэтому он широко используется в автомобильной промышленности, применение титанового сплава является наиболее часто используемой системой автомобильного двигателя. Изготовление деталей двигателя из титанового сплава имеет множество преимуществ. Низкая плотность титанового сплава позволяет снизить инерционную массу движущихся частей, а титановая клапанная пружина может увеличить свободную вибрацию, уменьшить вибрацию корпуса, улучшить скорость вращения двигателя и выходную мощность.
Уменьшите инерционную массу движущихся частей, чтобы уменьшить силу трения и повысить топливную экономичность двигателя. Выбор титанового сплава может снизить нагрузку на соответствующие детали, уменьшить размер деталей, а также уменьшить массу двигателя и всего автомобиля. Уменьшение инерционной массы компонентов снижает вибрацию и шум, улучшает работу двигателя.
Применение титанового сплава в других деталях позволяет улучшить комфорт персонала и красоту автомобилей. В автомобильной промышленности титановый сплав сыграл неоценимую роль в экономии энергии и сокращении потребления. Несмотря на эти превосходные свойства, титановые детали и сплавы все еще далеки от широкого применения в автомобильной промышленности из-за таких проблем, как высокая цена, плохая формуемость и плохие сварочные характеристики.
С развитием в последние годы технологии почти сетчатой формовки титановых сплавов и современных технологий сварки, таких как электронно-лучевая сварка, плазменная дуговая сварка и лазерная сварка, проблемы формовки и сварки титановых сплавов больше не являются ключевыми факторами, ограничивающими применение титановый сплав. Важнейшей причиной, сдерживающей повсеместное применение титанового сплава в автомобильной промышленности, является высокая стоимость.
Цена титанового сплава значительно выше, чем у других металлов, как при первичной выплавке, так и при последующей обработке металла. Стоимость титановых деталей, приемлемых для автомобильной промышленности, составляет $8–13/кг для шатунов, $13–20/кг для клапанов и менее $8/кг для пружин, выхлопных систем двигателей и крепежных деталей. В настоящее время стоимость деталей, изготовленных из титана, значительно превышает эти цены. Себестоимость производства титанового листа обычно превышает 33 доллара за кг, что в 6–15 раз выше, чем у алюминиевого листа, и в 45–83 раза, чем у стального листа.