Moderna industrija zahtijeva da konstrukcijski materijali imaju visoku čvrstoću, otpornost na lom i krutost uz smanjenje težine što je više moguće. U ovom slučaju, lagane legure visoke čvrstoće koje predstavljaju aluminij i titan, te nosive legure otporne na toplinu koje predstavljaju superlegure na bazi Ni postale su jedan od ključnih razvojnih materijala u planovima istraživanja i razvoja novih materijala u raznim zemljama. , a također su važni u laserskoj aditivnoj proizvodnji. važni materijali za primjenu.
Prednosti i razlike titana i aluminija
Aluminijske legure i titanijeve legure, zbog svoje izvrsne niske gustoće i strukturne čvrstoće, naširoko se koriste u zrakoplovnoj industriji, automobilskoj proizvodnji, proizvodnji strojeva i drugim područjima, bilo da koriste 3D ispis ili CNC obradu, a posebno zauzimaju vrlo važnu poziciju u zrakoplovnoj industriji. To je glavni strukturni materijal u zrakoplovnoj industriji.
I titan i aluminij su lagani, ali ipak postoji razlika između njih dvoje. Iako je titan oko dvije trećine teži od aluminija, njegova inherentna čvrstoća znači da se manje može koristiti za postizanje potrebne čvrstoće. Legure titana naširoko se koriste u mlaznim motorima zrakoplova i raznim svemirskim letjelicama, a njegova čvrstoća i niska gustoća mogu smanjiti troškove goriva. Gustoća aluminijske legure je samo jedna trećina gustoće čelika, a to je najčešće korišteni i najčešći lagani materijal za automobile u ovoj fazi; studije su pokazale da aluminijske legure mogu koristiti do 540 kg u cijelom vozilu. Smanjenje težine od 40%, aluminijska karoserija vozila Audi, Toyota i drugih marki dobar je primjer.
Budući da oba materijala imaju visoku čvrstoću i nisku gustoću, moraju se uzeti u obzir drugi razlikovni čimbenici pri odlučivanju koju leguru koristiti.
Čvrstoća/težina: U kritičnim situacijama, svaki gram dijela se računa, ali ako su potrebne komponente veće čvrstoće, titan je pravi izbor. Zbog toga se legure titana koriste u proizvodnji medicinskih uređaja/implantata, složenih sklopova satelita, uređaja za fiksiranje i stentova, između ostalog.
Trošak: Aluminij je najisplativiji metal za strojnu obradu ili 3D ispis; titan je skup, ali još uvijek može dovesti do skoka u vrijednosti. Lagani dijelovi donijet će velike prednosti za uštedu goriva zrakoplova ili svemirskih letjelica, dok će dijelovi od legure titana imati duži radni vijek.
Toplinska izvedba: aluminijska legura ima visoku toplinsku vodljivost i često se koristi za izradu radijatora; za primjene na visokim temperaturama, titanova visoka točka taljenja čini ga prikladnijim, a zrakoplovni motori sadrže velik broj komponenti od legure titana.
Otpornost na koroziju: I aluminij i titan imaju izvrsnu otpornost na koroziju.
Otpornost na koroziju i niska reaktivnost titana čine ga biokompatibilnijim metalom i široko se koristi u medicinskim primjenama kao što su kirurški instrumenti. Ti64 također dobro podnosi slana okruženja i često se koristi u pomorskim aplikacijama.
Legure aluminija i legure titana vrlo su česte u primjenama u zrakoplovstvu. Legura titana ima visoku čvrstoću i nisku gustoću (samo oko 57% čelika), a njena specifična čvrstoća (čvrstoća/gustoća) mnogo je veća nego kod drugih metalnih konstrukcijskih materijala. Može proizvoditi dijelove visoke jedinične čvrstoće, dobre krutosti i male težine. Legure titana mogu se koristiti za komponente motora zrakoplova, kosture, obloge, pričvršćivače i podvozje. Referentni podaci o tehnologiji 3D ispisa otkrili su da je aluminijska legura prikladna za rad u okruženju ispod 200 stupnjeva. Aluminijski materijal korišten u trupu Airbusa A380 čini više od 1/3, a C919 također koristi veliki broj konvencionalnih materijala od aluminijskih legura visokih performansi. Aluminijske legure mogu se koristiti za obloge zrakoplova, pregrade i rebra krila.
