鈦合金在自行車領(lǐng)域的應(yīng)用

鈦制自行車具有質(zhì)輕、強度高且抗腐蝕和抗疲勞性能好等優(yōu)點。從20世紀(jì)80年代中期起，鈦制自行車發(fā)展迅速，這也極大地促進了鈦材的應(yīng)用。如美國生產(chǎn)Ti3Al-2.5V管材3家公司ANCOTECH、HAYNES INTERNATIONAL.和SANDVIK SPECIAl. METALS已全部轉(zhuǎn)向自行車行業(yè)。

在選材方面，Ti-3Al-2.5V、Ti-6Al-4V是自行車車架最常用的鈦合金，與其他鈦合金相比.Ti-3Al-2.5V最大的優(yōu)點是屈服強度高且工藝塑性好，并具有較好的焊接性能，缺點是價格高。雖然它是為飛機液壓系統(tǒng)研制的，但由于具有良好的成形性、抗腐蝕性和延伸率，且疲勞強度高，密度低，所以符合自行車市場對材料性能的要求。

在過去幾年里，用工業(yè)純鈦臂和非航空用 Ti-3Al-2.5V（運動級）鈦合金制成的車架頗受歡迎、Ti-6AL-4V是應(yīng)用最為成熟、綜合力學(xué)性能較好、性能數(shù)據(jù)最為齊全的鈦合金材料，它具有良好的工藝塑性和超塑性，適合于各種壓力加工成形，也可以采用多種方式進行焊接和機加工，但成形性，焊接性和機加工性能不如前者。在制作車架方面，Ti-6Al-4V也有一定吸引力。它的模量和強度略高于li-3AL-2.5V，但將其加工成小直徑的自行車車架管材較困難。連接在車架上的曲軸定位器、腳踏、車把等自行車部件，大多由Ti-6Al-4V制成。

由于鈦合金冶煉成本較高，并多含有鉬、釩、鉻、鈮等昂貴元素，致使產(chǎn)品價格偏高；此外，由于鈦合金化學(xué)性質(zhì)活潑，擠壓、彎曲等塑性成形及焊接加工中易吸氫、吸氧而劣化產(chǎn)品性能，可成形性、可焊接性及機加工性能也較差，使工藝成本大大提高，這些都制約了鈦合金車架的普及。現(xiàn)在國外的一些材料生產(chǎn)商正在致力于開發(fā)低成本、易加工的新型鈦合金材料。

鈦合金在賽車（汽車/摩托車）上的應(yīng)用

鈦是汽車結(jié)構(gòu)件的理想材料，連桿、氣門、消音器、排氣管、輪轂等部件都適宜用鈦合金制造，如美國通用汽車公同推出的Coryete Z06車型的排氣系統(tǒng)使用了鈦制消音器，德國大眾公司的Lupo FSI型汽車使用了鈦彈簧，日本汽車用鈦量已達到200~300t/a的水平。前全世界年產(chǎn)汽車6000萬輛，如果有50%汽車每臺使用1kg鈦材，那么世界鈦材需求量將增加60%以上、早在20多年前，賽車發(fā)動機就使月鈦閥和鈦連桿連桿減重對發(fā)動機具有重要意義。

由于賽車發(fā)動機連桿是承受強烈沖擊及動態(tài)應(yīng)力很高的負荷零件，其輕量化可以降低轉(zhuǎn)矩和功率輸出，改善動平衡的影響，減少運轉(zhuǎn)噪聲、震動和燃料消耗。除了常用的熱鍛造工藝外，目前采用粉末冶金（鍛造）方法制造的鈦合金連桿以其材料利用率高，性能優(yōu)異、可實現(xiàn)凈型加工以及連桿質(zhì)量波動等優(yōu)點面具有很女的發(fā)展前景.是先進的制造技術(shù)。目前國外連桿的粉末鍛造技術(shù)已經(jīng)成熟，1995年英國布里齊福特發(fā)動機廠生產(chǎn)的美洲虎發(fā)動機AJ-8V型的粉末鍛造連桿，其質(zhì)量僅為605g.與普通模鍛件相比，材料利用率從48.3%提高到95.9%。

鈦合金在高爾夫球頭上的應(yīng)用

高爾夫球運動是一項崇尚自然、男女老少皆宜、有益身心健康的體育休閑項目。從17-4PH 不銹鋼用于高爾夫球具上后，高爾夫行業(yè)對新材料應(yīng)用的追求可謂不遺余力，高爾夫球具制造行業(yè)已成為對新材料技術(shù)極為敏感的行業(yè)。日前Ti-6Al-4V、各種高強鈦合金等先進材料在高爾夫球具上已得到大量應(yīng)用。瀏覽國際上高爾夫球具主要制造商2001年的新產(chǎn)品可以發(fā)現(xiàn)，原材料還是以鈦合金為主，例如：CALLAWAY 公司的E.R.CI 、VFT，PING;公司的TIST，Taylormade公司的 Ti300系列.MIZUiNO公司的300R等，且打擊面材料越來越多的選用高強鈦合金。

打擊面用鈦合金材料主要有TC4（Ti-6Al-4V）和高強高韌鈦合金（或近鈦合金）如SP700、T-153、Ti1023、21S。TC4材料綜合性能較好.也是應(yīng)用最成熟、性能數(shù)據(jù)最齊全的鈦合金材料，般用于 TC4整體鑄造球頭或純鈦為本體、打擊面為 TC4材料的鍛造球頭SP700是目本鋼管公司研制的，在770~800就呈現(xiàn)超塑性，延伸率達2000%；Ti1023是一種為適應(yīng)損傷容限設(shè)計原則而產(chǎn)生的高結(jié)構(gòu)效益、高可靠性和低制造成本的鍛造鈦合金，其拉伸強度、斷裂韌性、疲勞性能明顯優(yōu)于 TC4，具有優(yōu)異的鍛造性能，在760可進行等溫鍛造；Ti-153冷加工性能比工業(yè)純鈦好，可在固溶狀態(tài)下進行各種復(fù)雜的冷成形，時效后室溫拉伸強度在1000 MPa以上，一般其打擊面采用沖壓成型。

21S是美國鈦金屬公司研制的一種抗氧化、超高強鈦合金，冷熱加工性能優(yōu)良，冷軋變形量可達75%而不需要中間退火，E值也較低，因此更適用做打擊面材料。這些高強高韌鈦合金（或近鈦合金）逐漸取代TCA而成為打擊面材料的主流。由于球頭打擊性能主要取決于打擊面，故本體-般仍采用ITC4鑄造，打擊面采用鈦合金鍛造，最后通過焊接等方式連接為一體。

用TC4材料做打擊面一般采用整體鑄造成形。用高強高韌鈦合金做打擊面時一般采用板材成形工藝或熱鍛成形工藝，但變截面結(jié)構(gòu)則一般采用精鍛工藝制造。