Propriétés mécaniques de l'alliage de titane
L'alliage de titane présente les avantages d'un poids léger, d'une résistance spécifique élevée et d'une bonne résistance à la corrosion. Il est donc largement utilisé dans l'industrie automobile. L'application de l'alliage de titane est le système de moteur le plus automobile. La fabrication de pièces de moteur en alliage de titane présente de nombreux avantages. La faible densité de l'alliage de titane peut réduire la masse inertielle des pièces mobiles, et le ressort de soupape en titane peut augmenter les vibrations libres, réduire les vibrations du corps, améliorer le régime moteur et la puissance de sortie.
Réduisez la masse inertielle des pièces mobiles, de manière à réduire la force de frottement et à améliorer le rendement énergétique du moteur. Le choix d'un alliage de titane peut réduire la contrainte de charge des pièces associées, réduire la taille des pièces, de manière à réduire la masse du moteur et de l'ensemble du véhicule. La réduction de la masse inertielle des composants réduit les vibrations et le bruit et améliore les performances du moteur.
L'application d'alliage de titane dans d'autres pièces peut améliorer le confort du personnel et la beauté des voitures. Dans l'application de l'industrie automobile, l'alliage de titane a joué un rôle inestimable dans les économies d'énergie et la réduction de la consommation. Malgré ces propriétés supérieures, les pièces et alliages en titane sont encore loin d’être largement utilisés dans l’industrie automobile en raison de problèmes tels que leur prix élevé, leur mauvaise formabilité et leurs mauvaises performances de soudage.
Avec le développement de la technologie de formage quasi net de l'alliage de titane et de la technologie de soudage moderne telle que le soudage par faisceau d'électrons, le soudage à l'arc plasma et le soudage au laser ces dernières années, les problèmes de formage et de soudage de l'alliage de titane ne sont plus les facteurs clés limitant l'application de alliage de titane. La raison la plus importante qui empêche l’application universelle de l’alliage de titane dans l’industrie automobile est son coût élevé.
Le prix de l’alliage de titane est beaucoup plus élevé que celui des autres métaux, tant au niveau de la fusion initiale que du traitement ultérieur du métal. Le coût des pièces en titane acceptables pour l'industrie automobile est de 8 à 13 dollars/kg pour les bielles, de 13 à 20 dollars/kg pour les soupapes et de moins de 8 dollars/kg pour les ressorts, les systèmes d'échappement des moteurs et les fixations. À l’heure actuelle, le coût des pièces produites en titane est bien supérieur à ces prix. Le coût de production des tôles de titane est généralement supérieur à 33 dollars/kg, soit 6 à 15 fois celui des tôles d'aluminium et 45 à 83 fois celui des tôles d'acier.