Moderne industri krever at konstruksjonsmaterialer har høy styrke, bruddseighet og stivhet samtidig som vekten reduseres så mye som mulig. I dette tilfellet har lette høyfaste legeringer representert av aluminium og titan, og bærende varmebestandige legeringer representert av Ni-baserte superlegeringer blitt et av nøkkelutviklingsmaterialene i de nye materialforsknings- og utviklingsplanene i forskjellige land. , og de er også viktige i lasertilsetningsproduksjon. viktige applikasjonsmaterialer.
Fordelene og forskjellene med titan og aluminium
Aluminiumslegering og titanlegering, på grunn av deres utmerkede lave tetthet og strukturelle styrke, er mye brukt i romfart, bil, maskinproduksjon og andre felt, enten du bruker 3D-utskrift eller CNC-behandling, har spesielt en svært viktig posisjon i luftfartsindustrien. Det er det viktigste strukturelle materialet i luftfartsindustrien.
Både titan og aluminium er lette, men det er fortsatt forskjell på de to. Selv om titan veier omtrent to tredjedeler mer enn aluminium, betyr dets iboende styrke at mindre kan brukes for å oppnå den nødvendige styrken. Titanlegeringer er mye brukt i flyjetmotorer og forskjellige romfartøyer, og dens styrke og lave tetthet kan redusere drivstoffkostnadene. Tettheten til aluminiumslegering er bare en tredjedel av stålets, og det er det mest brukte og vanligste lettvektsmaterialet for biler på dette stadiet; studier har vist at aluminiumslegeringer kan bruke opptil 540 kg i et komplett kjøretøy. 40 % vektreduksjon, karosseriet i aluminium til Audi, Toyota og andre merkekjøretøyer er et godt eksempel.
Siden begge materialene har høy styrke og lav tetthet, må andre differensierende faktorer vurderes når man bestemmer hvilken legering som skal brukes.
Styrke/vekt: I kritiske situasjoner teller hvert gram av en del, men hvis det kreves komponenter med høyere styrke, er titan veien å gå. På grunn av dette brukes titanlegeringer blant annet i produksjon av medisinsk utstyr/implantater, komplekse satellittenheter, fikseringsenheter og stenter.
Kostnad: Aluminium er det mest kostnadseffektive metallet for maskinering eller 3D-utskrift; titan er dyrt, men kan likevel føre til et sprang i verdi. Lette deler vil gi enorme fordeler for drivstoffbesparelsene til fly eller romfartøy, mens titanlegeringsdeler vil ha lengre levetid.
Termisk ytelse: Aluminiumslegering har høy varmeledningsevne og brukes ofte til å lage radiatorer; for høytemperaturapplikasjoner gjør titans høye smeltepunkt det mer egnet, og flymotorer inneholder et stort antall titanlegeringskomponenter.
Korrosjonsbestandighet: Både aluminium og titan har utmerket korrosjonsbestandighet.
Titans korrosjonsmotstand og lave reaktivitet gjør det til det mest biokompatible metallet og er mye brukt i medisinske applikasjoner som kirurgiske instrumenter. Ti64 motstår også saltholdige miljøer godt og brukes ofte i marine applikasjoner.
Aluminiumslegeringer og titanlegeringer er svært vanlige i romfartsapplikasjoner. Titanlegering har høy styrke og lav tetthet (bare ca. 57% av stål), og dens spesifikke styrke (styrke/tetthet) er mye større enn andre metallkonstruksjonsmaterialer. Den kan produsere deler med høy enhetsstyrke, god stivhet og lett vekt. Titanlegeringer kan brukes til flymotorkomponenter, skjeletter, skinn, festemidler og landingsutstyr. Referansedata for 3D-utskriftsteknologi fant at aluminiumslegering er egnet for arbeid i et miljø under 200 grader. Aluminiumsmaterialet som brukes i Airbus A380 flykroppen utgjør mer enn 1/3, og C919 bruker også et stort antall konvensjonelle høyytelses aluminiumslegeringsmaterialer. Aluminiumslegeringer kan brukes til flyskinn, skott og vingeribber.
