آلیاژ تیتانیوم برای دوچرخه
دوچرخه تیتانیومیدارای مزایای سبک وزن، استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی خوب و مقاومت در برابر خستگی است. از اواسط-1980 دوچرخههای تیتانیومی توسعه یافتهاند که کاربرد مواد تیتانیوم را ارتقا داده است. به عنوان مثال، ANCOTECH و HAYNES INTERNATIONAL، سه شرکت تولید کننده لوله های Ti3Al-2.5V در ایالات متحده، و SANDVIK SPECIAL METALS به صنعت دوچرخه روی آورده اند.
Ti-3Al-2.5V و Ti{3}}Al-4V متداولترین آلیاژهای تیتانیوم مورد استفاده برای قاب دوچرخه در انتخاب مواد هستند. در مقایسه با سایر آلیاژهای تیتانیوم، Ti-3Al-2.5 ولت دارای بیشترین مزیت استحکام تسلیم بالا، انعطاف پذیری فرآیند خوب و عملکرد جوشکاری خوب است، اما نقطه ضعف آن قیمت بالا است. اگرچه برای سیستم های هیدرولیک هواپیما ساخته شده است، اما به دلیل شکل پذیری خوب، مقاومت در برابر خوردگی، ازدیاد طول، استحکام خستگی بالا و چگالی کم، الزامات بازار دوچرخه را برای خواص مواد برآورده می کند.
در چند سال گذشته، قاب ساخته شده از بازوی تیتانیوم خالص صنعتی و آلیاژ تیتانیوم Ti-3Al-2.5V (درجه ورزشی) غیر هوایی بسیار محبوب بوده است. Ti{4}}AL{5}V بالغترین ماده آلیاژ تیتانیوم با خواص مکانیکی جامع خوب و کاملترین دادههای عملکرد است. دارای پلاستیسیته فرآیندی و فوق پلاستیسیته خوبی است و برای پردازش و شکل دهی فشارهای مختلف مناسب است. همچنین میتوان آن را به روشهای مختلفی جوش داد و ماشینکاری کرد، اما شکلپذیری، جوشپذیری و ماشینکاری آن نسبت به حالت اول پایینتر است. Ti-6Al-4V نیز برای ساخت قابها جذاب است. مدول و قدرت آن کمی بالاتر از Ti-3AL-2.5 ولت است، اما پردازش آن در یک لوله قاب دوچرخه با قطر کوچک دشوار است. پوزیشنر میل لنگ، پدال، فرمان و سایر قطعات دوچرخه متصل به قاب عمدتاً از Ti-6Al-4V ساخته شدهاند.
با توجه به هزینه ذوب بالای آلیاژ تیتانیوم و محتوای بالای مولیبدن، وانادیوم، کروم، نیوبیم و سایر عناصر گران قیمت، قیمت محصول در سطح بالایی قرار دارد. علاوه بر این، به دلیل خواص شیمیایی فعال آلیاژ تیتانیوم، شکل دهی پلاستیک مانند اکستروژن، خمش و جوشکاری به راحتی هیدروژن و اکسیژن را جذب می کند، که عملکرد محصول را کاهش می دهد و شکل پذیری، جوش پذیری و عملکرد ماشینکاری نیز ضعیف است. که به شدت هزینه فرآیند را افزایش می دهد، که محبوبیت قاب آلیاژ تیتانیوم را محدود می کند. اکنون برخی از تولیدکنندگان مواد خارجی متعهد به توسعه مواد آلیاژی جدید تیتانیوم با هزینه کم و پردازش آسان هستند.
آلیاژ تیتانیوم برای مسابقه (خودرو/موتور سیکلت)
تیتانیوم یک ماده ایده آل برای قطعات ساختاری خودرو است. میله های اتصال، سوپاپ ها، صدا خفه کن ها، لوله های اگزوز، توپی ها و سایر قطعات برای ساخت با آلیاژهای تیتانیوم مناسب هستند. به عنوان مثال، سیستم اگزوز کوریت مدل Z06 که توسط شرکت جنرال موتورز ایالات متحده راه اندازی شده است از صدا خفه کن تیتانیوم استفاده می کند، مدل Lupo FSI فولکس واگن آلمان از فنرهای تیتانیوم استفاده می کند و مصرف تیتانیوم خودروهای ژاپنی به سطح 200 تا 300 تن رسیده است. /a.در گذشته سالانه 60 میلیون خودرو در جهان تولید می شد. اگر 50 درصد خودروها از هر کدام 1 کیلوگرم ماده تیتانیوم استفاده کنند، تقاضا برای مواد تیتانیوم در جهان بیش از 60 درصد افزایش می یابد. از 20 سال پیش، موتورهای مسابقه وزن شیرهای تیتانیومی و شاتون های تیتانیومی را کاهش داده بودند.
از آنجایی که شاتون موتور مسابقه یک قطعه بار است که ضربه قوی و استرس دینامیکی بالا را تحمل می کند، سبک وزن آن می تواند گشتاور و توان خروجی را کاهش دهد، تاثیر تعادل دینامیکی را بهبود بخشد و صدای کار، لرزش و مصرف سوخت را کاهش دهد. علاوه بر فرآیند فورج گرم معمولی، میله اتصال آلیاژ تیتانیوم ساخته شده توسط متالورژی پودر (جعل) یک فناوری ساخت پیشرفته با میزان استفاده از مواد بالا، عملکرد عالی، ماشینکاری تمیز و نوسان کیفیت میله اتصال است. در حال حاضر، فناوری فورج پودر میله های اتصال در خارج از کشور بالغ شده است. در سال 1995، میله های اتصال پودری موتور جگوار AJ{2}}V تولید شده توسط کارخانه موتور بریج فوت در بریتانیا تنها 605 گرم کیفیت داشت در مقایسه با فورجینگ های قالب معمولی، نسبت استفاده از مواد از 48.3 درصد به 95.9 درصد افزایش یافت.
