자동차 산업에서 티타늄 부품의 적용
관련성
자동차 엔진의 출력을 증가시키기 위해서는 강도를 유지하며 왕복 시스템 부품의 무게를 줄여야 합니다. 이 문제는 고강도 및 내열성을 가진 티타늄 합금으로 효과적으로 해결됩니다. 우선, 흡기 및 배기 밸브, 커넥팅 로드, 로커 암, 소음기와 같은 부품을 제조하는 데 유리합니다. 이 부품들은 디젤 및 자동차 엔진의 가장 중요한 부분이기 때문입니다. 티타늄 합금은 강철에 비해 비강도가 뛰어나서, 커넥팅 로드를 제조하는 데 활용하면 커넥팅 로드 베어링에 가해지는 하중을 30% 줄일 수 있으며, 이는 베어링의 신뢰성 및 내구성을 크게 향상시킵니다. 밸브 메커니즘 부품에 티타늄을 사용하면 부품의 스트레스를 최대 25% 줄이고, 밸브와 시트 간의 충격을 30% 감소시킵니다.
응용
커넥팅 로드는 주로 향상된 강도를 가진 표준 합금인 ВТ5, ВТ8 또는 ВТЗ-1으로 제조합니다. 디젤 엔진 커넥팅 로드에 대한 프레스 기술 연구가 진행되었습니다. 연구 목적은 티타늄이 비자성 금속에 속하기 때문에 자기의 수준을 줄이는 것이었습니다. 연구 결과, ВТЗ-1 합금의 소재 품질이 요구 사항을 충분히 만족시킴을 보여주었으며, 커넥팅 로드 단면의 조직은 미세립질이고 재결정화되었습니다. 연구 과정에서 섬유성, 버닝, 과열 및 기타 프레스 또는 열처리 결함이 관찰되지 않았습니다. 인장 시 기계적 특성은 ВТЗ-1 표준 합금의 인증 데이터와 일치합니다. 경험적 사용은 엔진의 고하중 부품, 구조적 요소 및 자동차 하부에 티타늄 합금을 사용하는 것이 타당한지 확인시켜줍니다. 연구에 따르면 자동차 부품에 권장되는 합금은 다음과 같습니다:
· 구조적 요소의 경우: ОТ4−1, ОТ4, ВТ5, ВТ5−1, ВТ6 — 중간 강도의 합금;
· 하부 조립의 경우: АТ6, ВТЗ-1, BT5−1, ВТ6, ВТ8, ВТ14, ВТ15, BT16 — 중급 및 고강도 합금;
· 엔진 부품의 경우: ВТЗ-1, ВТ8, BT14, ВТ15, ВТ16, BT18, СТ-1, СТ-4 — 고강도 및 고내열성 티타늄 합금. 티타늄 연구소는 자동차 부품 및 엔진에 대한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 이 연구가 끝나면 티타늄 합금의 대규모 도입이 가능해지며, 자동차의 출력과 신뢰성이 크게 개선될 것입니다. 부품 제조 업체 수를 줄일 수 있어 경제 상황에 긍정적인 영향을 미칠 것입니다. 가까운 미래에는 고출력과 기동성을 갖춘 새로운 경량 자동차 구조가 만들어질 수 있습니다.
기계 산업의 다른 분야에서의 티타늄
티타늄 부품을 사용한 수동 파워 해머 제작은 무게를 크게 줄여줍니다. 가장 적합한 티타늄 합금은 ВТ-5, OT4입니다. 해머의 사용은 티타늄의 기술적, 경제적 이점을 보여주었습니다. 일부 부품을 티타늄으로 교체함으로써 무게를 32kg에서 20kg로 줄일 수 있습니다. 이러한 해머는 작업에 매우 편리하며, 높은 강도와 우수한 내식성을 가지고 있습니다. 이는 유색 금속 광산의 습기 있고 공격적인 환경에서의 사용과 큰 장점이 됩니다.
경공업 및 식품 산업
최근 몇 년간 경공업 및 식품 산업의 공장들은 티타늄 합금으로 다양한 기계 및 장비를 생산하는 데 열중하고 있습니다. 이는 다양한 염색 및 마무리 장비, 포장 자동화 라인, 티타늄 분리기를 포함한 원심기 등 다양한 기계에 적용됩니다. 가까운 미래에 티타늄은 주방 기기 및 가전제품뿐만 아니라 기념품 제조에도 사용될 것입니다.
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