Det er en udbredt brug af titanlegeringer i de industrielle produktionsområder på grund af deres unikke høje styrke-vægt-forhold, brudmodstand og overlegen modstand mod korrosion. Et stigende antal virksomheder foretrækker at bruge titaniumlegering TC11 i stedet for TC4 til fremstilling af pumpehjul og vinger på grund af den bedre forbrændingsmodstandsegenskab og evnen til at arbejde i høj temperatur i lang tid. Titaniumlegeringer er klassiske materialer, der er svære at bearbejde på grund af deres iboende høje styrke, der opretholdes ved forhøjet temperatur og lav varmeledningsevne, hvilket fører til høje skæretemperaturer. For nogle flymotorkomponenter, såsom pumpehjul, der har snoede overflader, er det vanskeligt at opfylde de højere og højere overfladekvalitetskrav ved blot at bruge fræsedrift.
I en forbrændingsmotor til biler har en turboladerrotor bidraget til at øge både effekteffektiviteten og brændstofreduktionen, fordi udstødningsgassen fremmer indsugningseffektiviteten uden yderligere brændstofforbrug. Turboladerrotoren har dog en fatal ulempe kaldet ''turbo-lag'', som forsinker den stabile drift af turboladeren under 2000 rpm. Titaniumaluminider kan reducere vægten til det halve af den konventionelle turbolader. Desuden har TiAl-legeringer kombinationen af lav densitet, høj specifik styrke, fremragende mekaniske egenskaber og varmebestandighed. Derfor kan TiAl-legeringer eliminere turbo-forsinkelsesproblemet. Indtil nu er pulvermetallurgi og støbeproces blevet indarbejdet til fremstilling af turbolader. Det er dog svært at anvende pulvermetallurgiske processer til fremstilling af turboladere på grund af dens dårlige soliditet og svejsbarhed.
Ud fra en omkostningseffektiv proces kan investeringsstøbning betragtes som en økonomisk net-form teknologi til TiAl-legeringer. Turboladeren har dog både krumnings- og tyndvægsdelene, og der er ingen ordentlig information såsom støbeevne og flydeevne med formtemperatur, smeltetemperatur og centrifugalkraft. Modellering af støbning tilbyder en kraftfuld og omkostningseffektiv måde at studere effektiviteten af forskellige støbeparametre.
Reference
Loria EA. Gamma titanium aluminider som potentielle strukturelle materialer. Intermetallics 2000;8:1339e45.
Indlægstid: 30. maj 2022