Legure titana koje se koriste za izradu visokopreciznih dijelova

Prednosti korištenja titana u automobilima su očigledne, omogućujući značajno smanjenje mase, nižu potrošnju goriva, povećanu učinkovitost, poboljšani okoliš i smanjenje buke. Ključ je kako smanjiti troškove titana i dijelova od njegove legure na prihvatljivu razinu. Prema studiji, ako se koristi tradicionalni proizvodni proces, trošak valjanja proizvoda od titana iznosi 4,4 dolara po kg. Kao opće pravilo, trošak svakog koraka obrade trebao bi se udvostručiti, tako da bi trošak materijala trebao biti najmanje 17,6 usd/kg. valjani proizvodi napravljeni u konačne strojno obrađene dijelove koštaju čak 44 USD/kg. Očito, nije moguće zamijeniti odgovarajuće čelične dijelove takvim titanom. Međutim, upotreba metalurških materijala od titana u prahu je sasvim drugačija. Ako je dostupna cijena praha ili ostatka titanske spužve 4.4-8.8 USD/kg, cijena čistih ili gotovo čistih prešanih proizvoda bit će manja od 4,4 USD/kg. Nakon minimalne količine strojne obrade, dijelovi poput klipnjača koštali bi 8,8 do 11 USD/kg. Metalurgija praha ne samo da može koristiti jeftine sirovine, već također može smanjiti troškove strojne obrade, posebno oblikovanje mreže ili metoda skoro neto oblikovanja je učinkovit način za proizvodnju velikih automobilskih dijelova niske cijene. Može se vidjeti da titanovi materijali metalurgije praha imaju jaku konkurentnost.
Titan ima visok omjer čvrstoće i mase, čvrstoću na visokim temperaturama, otpornost na koroziju i toplinsku stabilnost te niz vrhunskih performansi i dobio je široku pozornost, ali tradicionalna upotreba titana i titanovih legura uglavnom je u zrakoplovnoj i pomorskoj industriji. Ograničenje za civilni titan je cijena proizvoda. Metalurgija titanovog praha potpuno je drugačija metoda proizvodnje dijelova od titana od drugih tehnologija. Metalurgija praha može ograničiti otpad povezan s konvencionalnom proizvodnjom titana eliminirajući potrebu za ponovnim taljenjem u vakuumskom luku, taljenjem elektronskim snopom ili taljenjem u plazma luku. Prah se može oblikovati izravno u bilo koji oblik ili zavojnicu, smanjujući količinu sirovog materijala potrebnog za proizvodnju dijelova i povećavajući prinose. Proces također omogućuje proizvodnju gotovo neto dijelova, smanjujući otpad koji je inače povezan 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. Svako onečišćenje čini metal neprikladnim za dijelove visoke preciznosti. Visoki strukturni standardi u zrakoplovstvu otežavaju prisutnost legura titana na tržištu zrakoplovstva, ali se mogu koristiti u civilnim primjenama s manje strogim strukturnim zahtjevima. Jedna od najvjerojatnijih industrija za široku primjenu je automobilska industrija. Automobilsko tržište je vrlo veliko, a jednom kada se primjena titana u automobilskoj industriji popularizira, njegova će upotreba titana daleko nadmašiti onu na trenutnom tržištu zrakoplova.

Izgledi za primjenu civilnih titanskih materijala:

Trenutačno se legura titana iz metalurgije praha primjenjuje na nove automobile visokih performansi, uglavnom u sustavu motora i šasiji, kao što je sustav motora s legurom titana umjesto legiranog čelika i nehrđajućeg čelika za proizvodnju ventila, opruga i tako dalje. te klipnjače i drugi dijelovi. Šasija se uglavnom koristi za opruge, ispušne sustave, poluosovine i razne pričvršćivače. Japanska Toyota Motor Corporation razvila je novu metodu kovanja metalurgijom praha, koja može učinkovito smanjiti troškove. Titanski ventili automobilskih motora pomoću ove metode mogu smanjiti težinu od 40%. Usisni ventil izrađen je od legure Ti-6Al-4V postupkom kovanja metalurgije praha, a ispušni ventil izrađen je od kompozitnih materijala. Kompozitni materijal izrađen je od praha nove legure s borom kao sredstvom za pojačanje, a volumni udio praha ojačanog TiB-om je oko 5%. Sastav matrice je ti-6al-4sn-4zn-1mo-0.2si-0.3 O, koji ima izvrsnu otpornost na puzanje .