자전거 및 자동차 레이싱 필드에서 티타늄 합금 적용

May 22, 2023

자전거 및 자동차 레이싱 필드에서 티타늄 합금 적용

티타늄 자전거는 가벼운 중량, 고강도, 우수한 내식성 및 피로 저항의 장점이 있습니다. 1980 년대 중반부터 티타늄 자전거는 빠르게 발전하여 티타늄 재료의 적용을 크게 촉진했습니다. 예를 들어, Ancotech, Haynes International. 그리고 Sandvik Special. 미국에서 TI3AL-2.5V 파이프를 생산하는 3 개의 회사가 모두 자전거 산업으로 전환했습니다.
재료 선택 측면에서, TI-3AL-2.5V 및 TI-6AL-4V는 자전거 프레임에 가장 일반적으로 사용되는 티타늄 합금입니다. 다른 티타늄 합금과 비교할 때, Ti-3AL-2.5V의 가장 큰 장점은 높은 항복 강도와 우수한 프로세스 가소성이며, 용접 성능이 우수하며, 단점은 높은 가격입니다. 항공기 유압 시스템을 위해 개발되었지만 고무성 강도 및 저밀도와 결합 된 양호성, 부식성 및 신장으로 인해 자전거 시장의 재료 성능 요구 사항을 충족합니다.

지난 몇 년 동안 산업용 순수 티타늄 암과 비군장 공간 TI-3AL-2.5V (스포츠 등급) 티타늄 합금으로 만든 프레임은 인기가 있었으며 TI-6AL-4V는 비교적 우수한 포괄적 인 기계적 특성을 가진 가장 성숙한 응용 프로그램입니다. . 가장 완전한 성능 데이터가있는 티타늄 합금 재료입니다. 프로세스 가소성과 초소성이 우수하며 다양한 압력 처리 및 형성에 적합합니다. 또한 다양한 방식으로 용접 및 가공 할 수 있지만 성능, 용접 성 및 가공은 전자만큼 좋지 않습니다. 프레임 만들기 측면에서 TI-6AL-4V도 매력적입니다. LI-3AL-2.5V보다 계수와 강도가 약간 높지만 작은 직경의 자전거 프레임 튜브로 처리하는 것이 더 어렵습니다. 크랭크 샤프트 포지셔너, 페달, 핸들 바 및 프레임에 연결된 기타 자전거 부품은 대부분 TI-6AL-4V로 만들어집니다.

타이타늄 합금을 제련하는 비용이 높고 몰리브덴, 바나듐, 크롬 및 니오 비움과 같은 고가의 요소의 높은 함량으로 인해 제품의 가격은 비교적 높습니다. 또한, 티타늄 합금의 활성 화학적 특성으로 인해 압출, 굽힘 및 기타 플라스틱 형성 및 용접 공정에서 흡수하기 쉽습니다. 수소 및 산소 흡수 분해 제품 성능, 형성성, 용접 성 및 가공 성능도 열악하여 공정 비용이 크게 증가하여 티타늄 합금 프레임의 대중화를 제한합니다. 이제 일부 외국 재료 제조업체는 저비용의 가공이 쉬운 새로운 티타늄 합금 재료를 개발하기 위해 노력하고 있습니다.

레이싱 카에서 티타늄 합금 적용 (자동차/오토바이)

티타늄은 자동차 구조 부품에 이상적인 재료입니다. 연결로드, 밸브, 머플러, 배기관, 허브 및 기타 구성 요소는 티타늄 합금 제조에 적합합니다. 예를 들어, 미국의 General Motors에서 시작한 Coryete Z06 모델의 배기 시스템은 티타늄을 사용합니다. 머플러의 경우 독일 폭스 바겐의 루포 FSI 자동차는 티타늄 스프링을 사용하며 일본 자동차에 사용되는 티타늄의 양은 200 ~ 300t/a 수준에 도달했습니다. 과거에는 전 세계 자동차의 연간 생산량은 6 천만 명이었습니다. 자동차의 50%가 1kg의 티타늄을 사용했다면 세계 티타늄에 대한 수요는 60% 이상 증가 할 것입니다. 로드 커넥팅로드 무게 감소는 엔진에 큰 의미가 있습니다.

레이싱 엔진 커넥팅로드는 강한 충격과 높은 동적 응력을 부여하는 하중 부분이므로 가벼운 무게는 토크와 전력 출력을 줄이고 동적 균형의 영향을 향상 시키며 달리기 노이즈, 진동 및 연료 소비를 줄일 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 핫 포지 공정 외에도 현재 파우더 야금 (Forging) 방법으로 제조 된 티타늄 합금 연결로드는 높은 재료 활용률, 우수한 성능, 순 형상 처리 및 커넥팅로드의 품질 변동으로 인해 큰 개발을 가지고 있습니다. 전망. 고급 제조 기술입니다. 현재, 외국 커넥팅로드의 분말 단조 기술이 성숙되었습니다. 1995 년, 영국의 Bridgeford Engine Factory에서 생산 한 재규어 엔진 AJ-8V의 파우더 단조 커넥팅로드는 605g에 불과했습니다. 일반 다이 용서와 비교하여 재료 활용률은 48.3%에서 95.9%로 증가했습니다.

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