Titanove zlitine, ki se uporabljajo za izdelavo visoko natančnih delov

Prednosti uporabe titana v avtomobilih so samoumevne, saj omogočajo znatno zmanjšanje mase, manjšo porabo goriva, večjo učinkovitost, izboljšano okolje in zmanjšanje hrupa. Ključno je, kako znižati stroške titana in delov iz njegovih zlitin na sprejemljivo raven. Glede na študijo, če se uporablja tradicionalni proizvodni proces, je strošek valjanja izdelkov iz titana 4,4 USD / kg. Splošno pravilo je, da je treba stroške vsakega koraka obdelave podvojiti, tako da morajo biti stroški materiala najmanj 17,6 USD/kg. valjani izdelki, izdelani v končne strojno obdelane dele, stanejo kar 44 $/kg. Očitno ni mogoče nadomestiti ustreznih jeklenih delov s takim titanom. Vendar je uporaba praškastih metalurških titanovih materialov precej drugačna. Če je razpoložljiva cena prahu ali ostanka titanove gobe 4.4-8,8 USD/kg, bodo stroški čistih ali skoraj čistih stisnjenih surovcev nižji od 4,4 USD/kg. Po minimalni količini strojne obdelave bi deli, kot so ojnice, stali od 8,8 do 11 USD/kg. Prašna metalurgija ne more samo uporabljati poceni surovin, ampak tudi zmanjša stroške strojne obdelave, zlasti metoda oblikovanja mreže ali skoraj neto oblikovanja je učinkovit način za proizvodnjo avtomobilskih delov velikih velikosti in poceni. Vidimo lahko, da imajo titanovi materiali praškaste metalurgije močno konkurenčnost.
Titan ima visoko razmerje med trdnostjo in maso, visoko temperaturno trdnost, odpornost proti koroziji in toplotno stabilnost ter vrsto vrhunskih zmogljivosti in je prejel široko pozornost, vendar se tradicionalna uporaba titana in titanovih zlitin večinoma uporablja v vesoljski in pomorski industriji. Omejitev za civilni titan je strošek izdelka. Metalurgija titanovega prahu je povsem drugačna metoda izdelave delov iz titana od drugih tehnologij. Metalurgija prahu lahko omeji odpadke, povezane s konvencionalno proizvodnjo titana, tako da odpravi potrebo po ponovnem taljenju z vakuumskim oblokom, taljenju z elektronskim žarkom ali taljenju s plazemskim oblokom. Prah je mogoče oblikovati neposredno v kakršno koli obliko ali tuljavo, kar zmanjša količino surovin, potrebnih za izdelavo delov, in poveča donos. Postopek omogoča tudi proizvodnjo skoraj neto delov, kar zmanjšuje količino odpadkov, običajno povezanih s tradicionalno proizvodnjo delov, zmanjšuje korake postopka in povečuje donose. Vendar pa je še vedno nekaj težav s praškasto metalurgijo, ki jih je treba izboljšati, med katerimi je tudi nadzor kontaminacije. Vsaka kontaminacija naredi kovino neprimerno za visoko natančne dele. Visoki strukturni standardi v letalstvu titanovim zlitinam otežujejo prisotnost na vesoljskem trgu, vendar se lahko uporabljajo v civilnih aplikacijah z manj strogimi strukturnimi zahtevami. Ena najverjetnejših panog za obsežno uporabo je avtomobilska industrija. Avtomobilski trg je zelo velik in ko bo uporaba titana v avtomobilski industriji popularizirana, bo njegova uporaba daleč presegla uporabo sedanjega vesoljskega trga.

Možnosti uporabe civilnih materialov iz titana:

Trenutno se titanova zlitina praškaste metalurgije uporablja za nove visoko zmogljive avtomobile, predvsem v sistemu motorja in podvozju, na primer v sistemu motorja s titanovo zlitino namesto legiranega jekla in nerjavečega jekla za izdelavo ventilov, vzmeti itd. in ojnice ter drugi deli. Podvozje se uporablja predvsem za vzmeti, izpušne sisteme, polgredi in razne pritrdilne elemente. Japonska Toyota Motor Corporation je razvila novo metodo praškastega metalurškega kovanja, ki lahko učinkovito zmanjša stroške. Titanovi ventili avtomobilskih motorjev s to metodo lahko zmanjšajo težo za 40%. Sesalni ventil je izdelan iz zlitine Ti-6Al-4V s postopkom praškaste metalurgije kovanja, izpušni ventil je izdelan iz kompozitnih materialov. Kompozitni material je izdelan iz novega prahu zlitine z borom kot ojačitvenim sredstvom, volumski delež prahu, ojačanega s TiB, pa je približno 5%. Sestava matrice je ti-6al-4sn-4zn-1mo-0.2si-0.3 O, ki ima odlično odpornost proti lezenju .