Hợp kim titan được sử dụng để chế tạo các bộ phận có độ chính xác cao

Những lợi ích của việc sử dụng titan trong ô tô là hiển nhiên, cho phép giảm khối lượng đáng kể, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, tăng hiệu suất, cải thiện môi trường và giảm tiếng ồn. Điều quan trọng là làm thế nào để giảm chi phí của titan và các bộ phận hợp kim của nó xuống mức chấp nhận được. Theo nghiên cứu, nếu sử dụng quy trình sản xuất truyền thống thì giá thành cán sản phẩm titan là 4,4 USD/kg. Theo nguyên tắc chung, chi phí cho mỗi bước xử lý phải tăng gấp đôi, sao cho chi phí nguyên liệu ít nhất là 17,6 USD/kg. các sản phẩm cán được chế tạo thành các bộ phận gia công cuối cùng có giá lên tới 44 USD/kg. Rõ ràng không thể thay thế các bộ phận thép tương ứng bằng titan như vậy. Tuy nhiên, việc sử dụng vật liệu titan luyện kim bột khá khác nhau. Nếu giá hiện có của bột hoặc cặn titan xốp là 4,4-8,8 USD/kg thì giá phôi ép nguyên chất hoặc gần như nguyên chất sẽ dưới 4,4 USD/kg. Sau một lượng gia công tối thiểu, các bộ phận như thanh kết nối sẽ có giá từ 8,8 USD đến 11 USD/kg. Luyện kim bột không chỉ sử dụng nguyên liệu thô giá rẻ mà còn giảm chi phí gia công, đặc biệt phương pháp tạo lưới hoặc tạo gần lưới là phương pháp hiệu quả để sản xuất các bộ phận ô tô cỡ lớn, giá thành rẻ. Có thể thấy, vật liệu titan luyện kim bột có khả năng cạnh tranh mạnh mẽ.
Titan có tỷ lệ cường độ trên khối lượng cao, độ bền nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn và ổn định nhiệt và một loạt hiệu suất vượt trội và nhận được sự chú ý rộng rãi, nhưng việc sử dụng hợp kim titan và titan truyền thống chủ yếu là trong ngành hàng không vũ trụ và hàng hải. Hạn chế đối với titan dân dụng là giá thành của sản phẩm. Luyện kim bột titan là một phương pháp sản xuất các bộ phận titan hoàn toàn khác với các công nghệ khác. Luyện kim bột có thể hạn chế chất thải liên quan đến sản xuất titan thông thường bằng cách loại bỏ nhu cầu nấu chảy lại hồ quang chân không, nấu chảy chùm tia điện tử hoặc nấu chảy hồ quang plasma. Bột có thể được tạo hình trực tiếp thành bất kỳ hình dạng hoặc cuộn nào, giúp giảm lượng nguyên liệu thô cần thiết để sản xuất các bộ phận và tăng sản lượng. Quá trình này cũng cho phép sản xuất các bộ phận gần như hoàn chỉnh, giảm chất thải thường liên quan đến sản xuất các bộ phận truyền thống, giảm các bước quy trình và tăng năng suất. Tuy nhiên, vẫn còn một số vấn đề với luyện kim bột cần được cải thiện, trong đó ít nhất là vấn đề kiểm soát ô nhiễm. Bất kỳ sự nhiễm bẩn nào cũng làm cho kim loại không phù hợp với các bộ phận có độ chính xác cao. Các tiêu chuẩn kết cấu cao trong ngành hàng không vũ trụ khiến hợp kim titan khó có mặt trên thị trường hàng không vũ trụ, nhưng chúng có thể được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng với các yêu cầu về kết cấu ít nghiêm ngặt hơn. Một trong những ngành có khả năng ứng dụng quy mô lớn nhất là ngành công nghiệp ô tô. Thị trường ô tô rất rộng lớn và một khi ứng dụng titan trong ngành công nghiệp ô tô trở nên phổ biến, việc sử dụng titan của nó sẽ vượt xa thị trường hàng không vũ trụ hiện tại.

Triển vọng ứng dụng vật liệu titan dân dụng:

Hiện nay, hợp kim titan luyện kim bột đã được áp dụng cho ô tô mới hiệu suất cao, chủ yếu ở hệ thống động cơ và khung gầm, chẳng hạn như trong hệ thống động cơ bằng hợp kim titan thay vì thép hợp kim và thép không gỉ để sản xuất van, lò xo, v.v. và thanh kết nối và các bộ phận khác. Khung gầm chủ yếu được sử dụng cho lò xo, hệ thống xả, nửa trục và các loại ốc vít khác nhau. Tập đoàn ô tô Toyota của Nhật Bản đã phát triển một phương pháp rèn luyện kim bột mới, có thể giảm chi phí một cách hiệu quả. Van titan động cơ ô tô sử dụng phương pháp này có thể giảm trọng lượng 40%. Van nạp được làm bằng hợp kim Ti{2}}Al-4V qua quá trình rèn luyện kim bột, van xả được làm bằng vật liệu composite. Vật liệu composite được làm từ bột hợp kim mới với boron làm chất gia cố và tỷ lệ thể tích của bột gia cố TiB là khoảng 5%. Thành phần ma trận là ti-6al-4sn-4zn-1mo-0.2si-0.3 O, có khả năng chống rão tuyệt vời .