Titanove zlitineimajo visoko trdnost (natezna trdnost do 900-1200 MPa) in nizko gostoto (približno 4,5 g/cm³, le 60 % gostote jekla), kar bistveno zmanjša vztrajnostne sile v gibljivih delih in izboljša odzivno hitrost motorja.
Izkazujejo tudi odlično odpornost proti koroziji in visoko{0}}temperaturno stabilnost (delovne temperature do 400–500 stopinj), zaradi česar so primerni za težke pogoje delovanja motorja.
Tipični razredi vključujejo Ti-6Al-4V (Gr5) in Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo, katerih mehanske lastnosti je mogoče dodatno optimizirati s toplotno obdelavo.
Scenariji uporabe
Visok{0}}zmogljivi avtomobilski motorji: Uporabljajo se v dirkalnih avtomobilih in superšportnih avtomobilih za zmanjšanje obremenitve ročične gredi in povečanje največje hitrosti motorja (npr. motorji dirkalnih avtomobilov F1 lahko dosežejo hitrosti nad 15.000 vrt./min).
Letalski in vesoljski motorji: Uporabljajo se v pogonskih sistemih helikopterjev, bojnih letal itd. za zamenjavo jeklenih ojnic, zmanjšanje skupne teže in izboljšanje učinkovitosti goriva.
Visok{0}}motocikli: Uporablja se v-motorjih z veliko prostornino za zmanjšanje tresljajev in izboljšanje vodljivosti.
Oblikovalski premisleki in izzivi
1. Zasnova kompenzacije togosti
Ker je modul elastičnosti titanove zlitine približno polovica modula elastičnosti jekla, so potrebna lokalna povečanja debeline, da se nadomesti razlika v togosti v primerjavi z jeklenimi ojnicami.
2. Stroškovni dejavniki
Visoki stroški surovin: surovine iz titana so nekajkrat dražje od jekla.
Visoki stroški obdelave: znatna obraba orodja, hitrost obdelave je 60-80% nižja od jekla.
Cena ojnic iz titanove zlitine je približno 4-5-krat višja od cene ojnic jeklenih dirkalnih avtomobilov.
3. Napredek množične proizvodnje
Zmanjšanje stroškov je mogoče doseči z:
Uporaba poceni legirnih elementov za zamenjavo dragih.
Optimiziranje vročih delovnih procesov (npr. vroče{2}}valjane tuljave).
Izboljšanje obdelovalnosti (npr. Ti-5Al-1Fe).
Uporaba učinkovitih postopkov, kot je ločevanje zlomov.
Če povzamemo, so ojnice iz titanove zlitine ključne komponente za doseganje majhne teže v visokozmogljivih-motorjih. Njihova glavna vrednost je v: ekstremnem zmanjšanju teže (30-40%), znatnem zmanjšanju izmenične vztrajnostne mase; odlična odpornost proti utrujenosti, prilagajanje-hitrostnim cikličnim obremenitvam; in dobra odpornost proti koroziji, ki podaljšuje življenjsko dobo. Kljub višjim stroškom se z razvojem nizko-cenovnih titanovih zlitin (kot sta serija Ti-5Al-1Fe in Super-TIX™) in učinkovitih tehnologij obdelave titanove zlitine ojnice širijo od dirkalnih avtomobilov in vrhunskih motociklov do širšega nabora množično proizvedenih vozil. Še vedno obstaja prostor za tehnološki razvoj pri izboljšanju modula elastičnosti in nadaljnjem zniževanju proizvodnih stroškov.
E-pošta:garychen3215@hotmail.com
Naslov: No.35, Baoti Rd, mesto Baoji, provinca Shaanxi, Kitajska
Kontakt: g. Gary Chen
Telefon: +86-917-8883215
Mobilni/WhatsApp: +86 13092900605
