Federn aus Titanlegierung haben Vorteile wie kleines Volumen, geringes Gewicht, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit. Aufgrund des höheren Schubmoduls von Titanlegierungsmaterialien im Vergleich zu Stahl ist die erforderliche Anzahl an Biegungen geringer als bei Stahlfedern. Selbst wenn das spezifische Gewicht der beiden Materialien gleich ist, sind Federn aus Titanlegierung aufgrund der Verwendung von weniger Materialien leichter als Federn aus Stahl. In den meisten Fällen ist das Gewicht von Federn aus Titanlegierung 60 bis 70 % geringer als das von Stahlfedern und die Höhenkonstruktion vonFedern aus TitanlegierungAußerdem kann die Federkraft reduziert werden, die um 50 bis 80 % niedriger sein kann als bei Stahlfedern.
Ein weiterer Vorteil von Federn aus Titanlegierung ist ihre Korrosionsbeständigkeit. Im Standard-Salzsprühkorrosions-Ermüdungstest wird die Ermüdungslebensdauer allgemeiner Stahlfedern im Vergleich zu Luft um 50 % reduziert. Im gleichen Experiment verringerte sich die Ermüdungslebensdauer von Titanfedern im Vergleich zu Luftfedern nur um 4 %. Darüber hinaus benötigen Federn aus Titanlegierung im Gegensatz zu Stahlfedern keine Schutzbeschichtung.
Federn sind eine besondere Art von Bauteilen, die in verschiedenen Bereichen der nationalen Produktion und des Lebens weit verbreitet sind, beispielsweise in Automobilen, Motorrädern, Fahrrädern und anderen Fahrzeugen. Federn werden in Alltagsgegenständen wie Computern, Uhren, Lichtschaltern, Spielzeugen und Clips verwendet, hauptsächlich zur Stoßdämpfung und Energiespeicherung.
In den letzten Jahren haben sich Titanlegierungen aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit, ihres niedrigen Elastizitätsmoduls und ihrer guten Korrosionsbeständigkeit zu einer neuen Wahl für Federmaterialien entwickelt. Im Vergleich zu Stahlfedern haben Titanfedern den Vorteil, dass sie leicht sind, ein kleines Volumen haben und eine hohe Resonanzfrequenz aufweisen. Ihre Dichte und ihr Elastizitätsmodul sind nur halb so hoch wie die von Stahlfedern, während ihre Festigkeit fast mit der von Stahlfedern übereinstimmt. Aufgrund dieser Vorteile können Titanfedern im Vergleich zu Stahlfedern in der Praxis mit kleineren Durchmessern, weniger Windungen und deutlich geringerem Gewicht konstruiert werden.
Bei Federn ist eine hohe Festigkeit die wichtigste Leistungsanforderung an Materialien, daher sind hochfeste Titanlegierungen wie Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo{ {5}}Zr- und Timetal-LCB-Legierungen (Ti-6.8Mo-4.5Fe-1.5Al) sind ideale Optionen für die Herstellung von Federn.
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