Са експанзијом аутомобилске индустрије последњих година, производња и поседовање аутомобила у свету су се повећавали из дана у дан. Године 2009. кинеска аутомобилска индустрија је брзо напредовала, са више од 13 милиона произведених и продатих возила, претекавши Сједињене Државе и Јапан и постали водећи светски произвођач и продавац аутомобила. Док аутомобили чине путовање практичнијим, они такође изазивају три кључна проблема: потрошњу горива, заштиту животне средине и безбедност. Смањена употреба горива и загађење посебно су важни у смислу одрживог развоја. Према подацима светских ауторитета, тежина аутомобила троши око 60 процената бензина који се користи у аутомобилима. Сваких 10 процената смањења тежине аутомобила смањује емисију издувних гасова за 10 процената и потрошњу горива за 7 процената. Као што се може видети, смањење тежине аутомобила и мала тежина су ефикасне технике за постизање горе наведених циљева.
Постоје две основне технике за постизање лаке тежине возила: оптимизација структуре оквира возила и коришћење лаких материјала у производњи аутомобила. У овом тренутку, лаке легуре које се користе у аутомобилима углавном се састоје од алуминијума, магнезијума, легура титанијума и других метала.
Титанијумска легура је нови структурни и функционални материјал са добрим укупним квалитетима, малом густином и високом специфичном чврстоћом. Титанијум има густину од 4,51 г/цм3, што је између алуминијума (2,7г/цм3) и гвожђа (7,6г/цм3). Легура титанијума има већу специфичну снагу од легуре алуминијума и челика, а њена жилавост је еквивалентна челику. Перформансе отпорне на корозију од легура титанијума су добре, боље од нерђајућег челика, посебно отпорност на ерозију хлоридних јона у окружењу морске атмосфере и добра корозија отпорност под оксидирајућом атмосфером, са широм радном температуром легуре титанијума, легура титанијума на ниској температури од 253 степена може задржати добру пластичност, а радна температура легуре титанијума отпорна на топлоту може да достигне 550 степени, његова отпорност на топлоту је значајно побољшана. Има добре перформансе обраде и заваривања у исто време.
Од индустријске производње титанијума, високе перформансе титанијума и легура титанијума изазвале су интересовање различитих најсавременијих индустрија. Титанијум се придружио индустрији возила средином{1}}а, развојем индустрије титанијума. Са глобалном несташицом енергије и повећаном свешћу људи о заштити животне средине, посебно у аутомобилској индустрији, Сједињене Државе, Јапан и Европа су 1990-их издале низ еколошких прописа, постављајући веће захтеве за ефикасност горива, емисију ЦО2, тежину возила смањење, безбедност возила, поузданост и тако даље. Многе богате нације и познати произвођачи аутомобила активно развијају и проширују улагања у истраживање титанијума у аутомобилској индустрији. То је моћан извор енергије за титанијум у аутомобилима. Индустрија титанијума наше земље постепено је ушла у посао са возилима у новом веку.
Са растућом потражњом за луксузним аутомобилима, спортским аутомобилима и тркачким аутомобилима у савременој аутомобилској индустрији, компоненте од титанијума се такође шире из године у годину. Светско тржиште титанијума за аутомобиле било је само око 50 тона годишње у 1990., 500 тона годишње у 1997., 1100 тона годишње у 2002. и 3000 тона годишње у 2009. Као резултат тога, сектор возила убрзава коришћење материјала од титанијума .
Титанијумски делови који се користе у аутомобилима
Употреба титанијума у аутомобилима је првенствено подељена у две категорије: прва се користи за смањење масе клипних делова мотора са унутрашњим сагоревањем (чак и неколико грама смањења масе је важно за клипне делове мотора са унутрашњим сагоревањем); други се користи за смањење укупне масе аутомобила. Титанијум се првенствено користи у моторима и компонентама шасије у следећој генерацији аутомобила због дизајна и квалитета материјала. Титанијум се може користити за израду вентила, опруга вентила, седишта опруга вентила, клипњача и других компоненти у систему мотора; примарне компоненте у шасији укључују опруге, издувне системе, полуосовине и причвршћиваче, између осталог.
Поред горе описаних тачака, ту су: клацкалица за компоненте мотора, опруга вешања, клип, ротор турбо пуњача, причвршћивачи, монтажне матице за уши, зауставна конзола возила, сноп за пуцање врата, клип кочионе чељусти, клип, плоча квачила, притисак плоча, дугме за промену брзине и тако даље.
Методе за смањење цене легуре титанијума
Иако су титанијум и легуре титанијума ушле у област производње аутомобила још 1950-их, развој је био релативно спор. Главни разлог за то је фактор трошкова; да би се задовољиле потребе аутомобилске индустрије са титанијумом, титанијумска индустрија у топионици, преради, производњи и другим аспектима много посла. За потребе аутомобилске индустрије.
Метал титанијума има високу тачку топљења, активне хемијске карактеристике, а О, Х, Н, Ц и други елементи имају јак хемијски афинитет, што отежава екстракцију чистог титанијума. Титанијумски сунђер је креиран Кролл техником редукције магнезијума, која се обично користи у индустрији. Процес производње титанијумског сунђера помоћу Кролл методе редукције магнезијума је тежак, има велику потрошњу енергије, дуг циклус и не може се производити стално. Истовремено, потребна је значајна количина металног магнезијума као редукционог средства, што има високу цену производње.
Висока цена легирајућих елемената је још један фактор који доприноси високој цени легура титанијума. Титанијум у производњи, процесу обраде произведен у углу заосталих материјала, отпадака и других заосталих материјала након серије третмана као пуњење пећи, да би се постигла производња рециклаже, је ефикасан начин да се смање трошкови сировина уз напредак титанијума. технологија топљења. Пракса показује да за сваки 1 проценат преосталог титанијума, трошкови производње титанијумских ингота могу бити смањени за 0.8 процената. Коришћењем велике количине рециклираног пуњења у пећима са хладним слојем електронских зрака и пећима са хладним слојем плазме. за топљење, металуршки квалитет титанијумских ингота може бити побољшан, а цена ингота може бити ефективно смањена.
Смањите трошкове обраде
Трошкови обраде, који чине више од 60 процената укупних трошкова, су у фокусу истраживања смањења трошкова у бројним земљама. Производња делова од титанијума није само сложена, већ такође генерише огромну количину остатака титанијума током процеса, а производни циклус је продужен, што повећава цену производње делова. Његова шира примена је отежана. Ливење је традиционална (скоро) метода формирања мреже. Делови се производе уз минималну или никакву машинску обраду, чиме се штеди значајна количина метала. Ливење често може да производи компоненте са компликованим облицима које би иначе биле произведене другим традиционалним методама са сложеним поступцима и значајним трошковима производње, посебно за титанијум, прилично скуп елемент. Одливци од титанијума се тренутно често користе у сектору ваздухопловства. Метода ливења се користи у аутомобилском сектору за израду предмета као што су вентили и подизачи притиска турбина. Металургија праха, као најсавременија техника савремене металургије и обраде материјала, кључна је за индустрију титанијума. Користећи металургију праха ТИТАНИЈУМА близу технологије МОЛДИНГ, готов производ или компоненте приближне величини готовог производа могу се директно производити, смањујући потрошњу сировина, скраћујући производни циклус и снижавајући трошкове за 20 до 50 процената у поређењу са конвенционалним метод.У индустрији производње аутомобила посебно је важна металургија титанијума у праху у близини технологије ливења. У Јапану, делови за металургију праха за аутомобиле се широко користе у моторима и мењачима, укључујући клипњаче, седишта, вентиле, точкове, главчине зупчаника за синхронизацију, прстенове за синхронизацију и тако даље. У овом тренутку, истраживање металургије титанијума у праху је у фази брзог развоја, фокусирајући се на следеће аспекте: прво, висококвалитетна и јефтина технологија припреме титанијум праха и њена индустријализација; друго, популаризација и примена технологије припреме металургије праха титанијума у аутомобилској индустрији.
Штавише, према рачунарском моделу, технологија ласерског обликовања (интегрисана ласерска технологија, ЦАД/ЦАМ технологија и најновија достигнућа у технологији материјала) може директно да користи прах легуре, не једном обликоване сложене финалне делове, делове од титанијума произведене између ливења и ковања, а трошак је смањен за 15 до 30 процената, време испоруке је смањено за 50 до 75 процената. Технологија металног праха без бризгања (МИМ) је брзо еволуирајућа технологија неметалургије праха која формира скоро мрежу, способна да произведе компликоване компоненте високог квалитета и високе прецизности, и сматра се једним од најповољнијих аспеката модерне технологије обликовања.
Технологија титанијумског премаза је још једна револуционарна метода која има потенцијал да снизи цене. Може се видети да у циљу смањења цене материјала од титанијума морамо почети са два аспекта: развојем новог система нискобуџетне легуре и унапређењем процеса производње, како би се решио проблем да је титанијум за аутомобиле ограничен у прави смисао по цени материјала од титанијума, и да титанијум за аутомобиле буде конкурентнији и перспективнији.
