Mechanische Eigenschaften von Titanlegierungen
Titanlegierungen zeichnen sich durch geringes Gewicht, hohe spezifische Festigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit aus und finden daher breite Anwendung in der Automobilindustrie, insbesondere im Automobilmotorensystem. Die Herstellung von Motorteilen aus Titanlegierungen bietet viele Vorteile. Die geringe Dichte der Titanlegierung kann die Trägheitsmasse beweglicher Teile reduzieren. Titanventilfedern erhöhen die freie Schwingung, reduzieren die Vibrationen des Gehäuses und verbessern so die Motordrehzahl und die Ausgangsleistung.
Reduzieren Sie die Trägheitsmasse beweglicher Teile, um die Reibungskraft zu verringern und den Kraftstoffverbrauch des Motors zu verbessern. Die Wahl einer Titanlegierung kann die Belastung der Bauteile reduzieren und deren Größe verringern, wodurch die Masse des Motors und des gesamten Fahrzeugs reduziert wird. Die Reduzierung der Trägheitsmasse der Komponenten reduziert Vibrationen und Geräusche und verbessert die Motorleistung.
Der Einsatz von Titanlegierungen in anderen Teilen kann den Komfort des Personals und die Schönheit von Fahrzeugen verbessern. In der Automobilindustrie spielt Titanlegierung eine unschätzbare Rolle bei der Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung. Trotz dieser hervorragenden Eigenschaften sind Titanteile und -legierungen in der Automobilindustrie aufgrund von Problemen wie hohem Preis, schlechter Formbarkeit und schlechter Schweißbarkeit noch weit von einer breiten Anwendung entfernt.
Mit der Entwicklung der Near-Net-Forming-Technologie für Titanlegierungen und moderner Schweißtechnologien wie Elektronenstrahlschweißen, Plasmaschweißen und Laserschweißen in den letzten Jahren stellen die Formungs- und Schweißprobleme von Titanlegierungen keine wesentlichen Einschränkungen mehr für deren Anwendung dar. Der wichtigste Grund für die universelle Anwendung von Titanlegierungen in der Automobilindustrie sind die hohen Kosten.
Der Preis von Titanlegierungen ist sowohl beim Schmelzen als auch bei der Weiterverarbeitung deutlich höher als der anderer Metalle. Die für die Automobilindustrie akzeptablen Kosten für Titanteile liegen bei 8 bis 13 US-Dollar pro Kilogramm Pleuelstangen, 13 bis 20 US-Dollar pro Kilogramm Ventilen und unter 8 US-Dollar pro Kilogramm Federn, Abgasanlagen und Befestigungselementen. Die Kosten für Teile aus Titan liegen derzeit deutlich über diesen Preisen. Die Produktionskosten für Titanbleche liegen meist über 33 US-Dollar pro Kilogramm und damit 6- bis 15-mal höher als die von Aluminiumblechen und 45- bis 83-mal höher als die von Stahlblechen.
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