자전거용 티타늄 합금
티타늄 자전거경량, 고강도, 우수한 내식성 및 피로 저항의 장점이 있습니다. 중반부터{0}} 티타늄 자전거가 개발되어 티타늄 소재의 적용이 촉진되었습니다. 예를 들어, 미국에서 Ti3Al-2.5V 파이프를 생산하는 3개 회사인 ANCOTECH와 HAYNES INTERNATIONAL, 그리고 SANDVIK SPECIAL METALS는 자전거 산업으로 눈을 돌렸습니다.
Ti{0}}Al{1}}.5V 및 Ti-6Al{4}}V는 재료 선택 시 자전거 프레임에 가장 일반적으로 사용되는 티타늄 합금입니다. Ti-3Al{6}}.5V는 다른 티타늄 합금에 비해 높은 항복 강도, 우수한 공정 가소성 및 우수한 용접 성능의 장점이 있지만 단점은 높은 가격입니다. 항공기 유압 시스템용으로 개발되었지만 성형성, 내식성, 연신율, 높은 피로 강도 및 낮은 밀도로 인해 재료 물성에 대한 자전거 시장의 요구 사항을 충족합니다.
지난 몇 년 동안 산업용 순수 티타늄 암과 비항공용 Ti-3Al{2}}.5V(스포츠 등급) 티타늄 합금으로 만든 프레임이 매우 인기가 있습니다. Ti-6AL-4V는 포괄적인 기계적 특성과 가장 완벽한 성능 데이터를 갖춘 가장 성숙한 티타늄 합금 소재입니다. 가공 가소성과 초가소성이 우수하여 각종 압력가공 및 성형에 적합합니다. 또한 다양한 방법으로 용접 및 기계 가공이 가능하지만 성형성, 용접성, 가공성이 전자에 비해 뒤떨어집니다. Ti-6Al{7}}V는 프레임 제작에도 매력적입니다. 모듈러스와 강도는 Ti-3AL-2.5V보다 약간 높지만 직경이 작은 자전거 프레임 파이프로 가공하기가 어렵습니다. 크랭크축 포지셔너, 페달, 핸들바 및 프레임에 연결된 기타 자전거 부품은 대부분 Ti{12}}Al{13}}V로 만들어집니다.
티타늄 합금의 높은 제련 비용과 몰리브덴, 바나듐, 크롬, 니오븀 및 기타 고가 원소의 함량이 높기 때문에 제품 가격이 높은 편입니다. 또한, 티타늄 합금의 활성 화학적 성질로 인해 압출, 굽힘 및 용접과 같은 소성 성형은 수소 및 산소를 쉽게 흡수하여 제품 성능을 저하시키고 성형성, 용접성 및 가공 성능도 좋지 않으며, 이는 공정 비용을 크게 증가시켜 티타늄 합금 프레임의 인기를 제한합니다. 이제 일부 외국 재료 제조업체는 저렴한 비용과 쉬운 가공으로 새로운 티타늄 합금 재료를 개발하기 위해 노력하고 있습니다.
경주용 티타늄 합금(자동차/오토바이)
티타늄은 자동차 구조 부품에 이상적인 소재입니다. 커넥팅 로드, 밸브, 소음기, 배기관, 허브 및 기타 구성 요소는 티타늄 합금으로 제조하는 데 적합합니다. 예를 들어 미국 제너럴모터스(GM)에서 출시한 Coryete Z06 모델의 배기 시스템은 티타늄 소음기를 사용하고 독일의 Lupo FSI 모델은 티타늄 스프링을 사용하며 일본 자동차의 티타늄 소비량은 200~300t 수준에 도달했습니다. /a.과거에는 전 세계적으로 연간 6천만 대의 자동차가 생산되었습니다. 자동차의 50%가 각각 1kg의 티타늄 소재를 사용한다면 전 세계의 티타늄 소재 수요는 60% 이상 증가할 것입니다. 이미 20년 전에 경주용 엔진은 티타늄 밸브와 티타늄 커넥팅 로드의 무게를 줄였습니다.
레이싱 엔진의 커넥팅 로드는 강한 충격과 높은 동적 응력을 견디는 부하 부품이므로 경량으로 토크 및 출력을 줄이고 동적 균형의 영향을 개선하며 주행 소음, 진동 및 연료 소비를 줄일 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 열간 단조 공정 외에도 분말 야금 (단조)으로 만든 티타늄 합금 커넥팅로드는 높은 재료 활용률, 우수한 성능, 깨끗한 가공 및 커넥팅로드 품질의 변동을 갖춘 첨단 제조 기술입니다. 현재 해외 커넥팅로드의 분말 단조 기술은 성숙했습니다. 1995년 영국 Bridgefoot Engine Factory에서 생산한 Jaguar 엔진 AJ{2}}V의 분말 단조 커넥팅 로드는 품질이 605g에 불과했지만 일반 단조품에 비해 재료 활용률이 48.3%에서 95.9%로 높아졌습니다.
