خواص مکانیکی آلیاژ تیتانیوم
آلیاژ تیتانیوم دارای مزایای وزن سبک، استحکام ویژه بالا، مقاومت در برابر خوردگی خوب است، بنابراین به طور گسترده در صنعت خودرو استفاده می شود، استفاده از آلیاژ تیتانیوم بیشترین سیستم موتور خودرو است. ساخت قطعات موتور از آلیاژ تیتانیوم مزایای زیادی دارد. چگالی کم آلیاژ تیتانیوم می تواند جرم اینرسی قطعات متحرک را کاهش دهد و فنر شیر تیتانیوم می تواند ارتعاش آزاد را افزایش دهد، لرزش بدنه را کاهش دهد، سرعت موتور و قدرت خروجی را بهبود بخشد.
جرم اینرسی قطعات متحرک را کاهش دهید تا نیروی اصطکاک کاهش یابد و بازده سوخت موتور بهبود یابد. انتخاب آلیاژ تیتانیوم می تواند تنش بار قطعات مرتبط را کاهش دهد، اندازه قطعات را کاهش دهد تا جرم موتور و کل وسیله نقلیه را کاهش دهد. کاهش جرم اینرسی قطعات باعث کاهش لرزش و صدا و بهبود عملکرد موتور می شود.
استفاده از آلیاژ تیتانیوم در قسمت های دیگر می تواند آسایش پرسنل و زیبایی خودروها را بهبود بخشد. در کاربرد صنعت خودرو، آلیاژ تیتانیوم نقشی غیرقابل ارزیابی در صرفه جویی انرژی و کاهش مصرف داشته است. علیرغم این خواص برتر، قطعات و آلیاژهای تیتانیوم به دلیل مشکلاتی مانند قیمت بالا، شکل پذیری ضعیف و عملکرد ضعیف جوش هنوز با استفاده گسترده در صنعت خودرو فاصله زیادی دارند.
با توسعه فناوری شکل دهی نزدیک به توری آلیاژ تیتانیوم و فناوری جوشکاری مدرن مانند جوشکاری با پرتو الکترونی، جوشکاری قوس پلاسما و جوش لیزری در سال های اخیر، مشکلات شکل دهی و جوشکاری آلیاژ تیتانیوم دیگر عوامل کلیدی محدود کننده کاربرد تیتانیوم نیستند. آلیاژ تیتانیوم مهمترین دلیلی که مانع کاربرد جهانی آلیاژ تیتانیوم در صنعت خودرو می شود، هزینه بالا است.
قیمت آلیاژ تیتانیوم بسیار بالاتر از سایر فلزات است، هم در ذوب اولیه و هم در پردازش بعدی فلز. هزینه قطعات تیتانیومی قابل قبول برای صنعت خودروسازی 8 تا 13 دلار در کیلوگرم برای شاتون، 13 تا 20 دلار در هر کیلوگرم برای سوپاپ ها و کمتر از 8 دلار در کیلوگرم برای فنرها، سیستم های اگزوز موتور و بست ها است. در حال حاضر هزینه قطعات تولید شده با تیتانیوم بسیار بالاتر از این قیمت ها است. هزینه تولید ورق تیتانیوم بیشتر از 33 دلار در کیلوگرم است که 6 تا 15 برابر ورق آلومینیوم و 45 تا 83 برابر ورق فولادی است.