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純鈦與6/4鈦合金的差異 與 鈦合金在摩托車上運用方式

来源: 心得 愛車之竿 2019-2-22 22:29 只看這個作者 只看大圖 |閱讀模式
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純鈦與6/4鈦合金的差異 與 鈦合金在摩托車上運用方式4574
(純鈦? 鈦合金? 到底差在哪?)

觀察很久,很多人對於鈦合金、純鈦、鍍鈦常常搞不清楚,我這邊整理一篇文件給大家參考

=====我是專業的分隔線=============

鈦金屬其實在1791年在英國就已經被發現蘊藏於一種稱為’’金紅石’’的礦物中,他是一種非常穩定的二氧化鈦礦物,而就希臘神話泰坦為其命名
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(金紅石礦物圖)


多人認為鈦很稀有,其實不然,鈦金屬在地殼蘊藏比例可以達到所有元素的第九名,比銅還高上60倍,但為何大家會誤解成它是稀有金屬?

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(隨手可得的立可白,其內就含鈦白粉,另外白色油漆裡面也會添加鈦白粉,主要成分為二氧化鈦)


很簡單,因為到了1910年,得歷時了120年的研究,才由美國人提煉出純度達99.9%的純鈦,還要再過40年,才開始大量生產工業化的鈦提煉,而提煉出純度99%以上的鈦的工業程序相當繁瑣,所以光原料價格上,鐵砂一噸價格大約是8~1萬元,但工業用海綿鈦高達20~25/每公噸 左右!
(附註:金屬價格震盪極大,請隨時觀看期貨)

為什麼大家開始愛用鈦金屬?
鈦是一種剛性/重量比極高的金屬,與鐵比較,鈦只要鐵大約60%的重量,而同樣體積的狀況,鈦可以比6061鋁合金強上一倍的剛性,所以鈦開始被廣泛用在航空器材與軍事用途上。而且鈦有僅次於白金的抗腐蝕性(所以難提煉),對人體又沒有毒性。

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既然鈦很強了,為什麼還要開發鈦合金?

嘴巴說說鈦很強了,其實沒像天橋底下說書吹噓的那麼雄壯威武堅不可摧,其實純鈦的剛性跟低溫熱處理的熟鐵差不多而已,鐵為了追求更好的剛性,所以會有很多合金鋼出現(例如大馬士革鋼),鈦也是同樣道理,所以會有6/4鈦這種鈦合金出現,目前運用上最多的就是6/4鈦,6/4鈦比一般純鈦在硬度跟剛性上都強上一倍

以及一些機械特性上(上為6/4 下為純鈦)

抗疲勞強度
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剪切強度
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抗拉強度
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再來,64鈦原料上,添加了一種稀有金屬元素

所以價格上比純鈦高上1.5倍左右,而由於6/4鈦的機械應力太強,使的加工上困難度相當高,CNC時刀具消耗的成本也是純鈦的好幾倍。

繽紛 鈦氧化層的多重色彩
純鈦與6/4鈦合金的差異 與 鈦合金在摩托車上運用方式8857
(照片取自Webike)
鈦的另外一個特色,就是氧化層的繽紛色彩,鈦氧化層本身是透明無色的,但會因為光的折射角關係,若在鈦表層做熱處理,使之產生在不均於厚度的氧化鈦,就會呈現出不同的色澤,也是大家最愛的彩鈦色,而所謂鍍鈦,其實就是在其他金屬上鍍上一層PVD膜罷了,順便講一下,大家最愛的藍紫色,其實在加工面上是最糟糕的厚度,因為非常的薄,也是最易受損的,良率也最差,不過大家愛就....市場需求嘛!!!


純鈦與6/4鈦合金的差異 與 鈦合金在摩托車上運用方式1478
但在6/4鈦來說,由於本身含有鋁與釩,這些都會干擾鈦的表面氧化層的透明度,所以6/4鈦本身燒色出來並沒有純鈦那麼的美觀,反而會有點暗暗的,所以目前6/4鈦主要都是採用電化學處理的發色方式,讓表面產生一層非常平均的氧化層,就是看到圖片中的藍色與金色。


其實講到這邊,最主要還是要說,純鈦與鈦合金,在功能性上是有區別的
純鈦本身比較軟,有彈性跟延展性,可以使用在排氣管,或是裝飾件上,這些非支撐性的零件上
(順帶一提,白鐵的排氣管比較容易裂開,因為白鐵的彈性比較差,若厚度不足就有可能)


但反觀螺絲,車體支架,等,這些需要有支撐力,或是要承受應力的部分,還是得靠比較堅固的6/4鈦了

=======簡單說======
原廠車體出來,大多只採用 鋁 跟 鐵兩種金屬
而當你覺得需要輕量化,就會把鐵的部分嘗試換成鈦的或鍛造鋁材

而鋁的強度覺得不足夠時,則是把鑄料換成鍛料

不太需要用鈦取代鋁,會使用鋁表示他不需要使用到鐵,例如輪框你有聽過鈦合金的嗎?
當然不會出現這種東西,因為價格更貴,還比鋁重,脫褲子放屁一途。
(引擎強化件就例外了,有些會改用鈦合金製品增加耐用度)




本文最後由 愛車之竿 於 2019-2-26 18:22 編輯

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鈦優了  發表於 2019-2-23 01:15
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我明明就是鵝竿將
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網友回覆17

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藍色根金色
裂開,因為白體的彈性
ლ(́◉◞౪◟◉‵ლ)
對材料金屬沒那麼熟,不過通常聽到"純"材料,對比之下,一般是合金強度會更好,畢竟會做成合金就是為了其他的好處,然後白鐵裂開的話,我確實有看過,但好像看過的都是比較差的鋼材和比較薄的,有些比較差的"白鐵材料"還會有淺鏽,也買過一些日本的白鐵管,沒發生過這些事情。

我還有腳架甚至是三種合金,鋁鎂鈦,但其實還是蠻重的。
麥來
4#
JAM 2019-2-23 00:07 只看這個作者
長知識 ,
雖然我對鈦系列產品不是很有興趣,
(意即一直沒用過這類的車部品),
但是多學習還是很好的 !

感謝分享 純鈦與6/4鈦合金的差異 與 鈦合金在摩托車上運用方式2319
5#
GAO996 2019-2-23 01:26 只看這個作者
純鈦強度不高,那市面上所謂鍍鈦鑽頭是否只是噱頭?
鍍鈦其實跟強度無關?

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首先你要先確定你買的鑽頭是鍍什麼鈦 撇開垃圾 那種鍍裝飾的便宜貨 叫得出名子的刀具廠nachi osg....等等的 鍍鈦都是有作用的,拿去弄白鐵 高碳鋼之類的就能感受出差異 如果量夠大,刀具消耗會很明顯,用一般鑽頭  詳情 回覆 發表於 2019-2-25 00:29
那個單純是表面處理,氧化鈦的硬度其實相當高 但畢竟只是在表層上鍍一層很薄的膜而已 不可能改變鍍層底下金屬應力結構  詳情 回覆 發表於 2019-2-23 19:19
狗若低頭,必有緣由;不是吃屎,就是吃肉。
沒有很可以、但你買不起!
謝謝分享~ 多了分認識
感謝分享知識~純鈦與6/4鈦合金的差異 與 鈦合金在摩托車上運用方式633
GAO996 發表於 2019-2-23 01:26
純鈦強度不高,那市面上所謂鍍鈦鑽頭是否只是噱頭?
鍍鈦其實跟強度無關? ...

那個單純是表面處理,氧化鈦的硬度其實相當高
但畢竟只是在表層上鍍一層很薄的膜而已
不可能改變鍍層底下金屬應力結構
我明明就是鵝竿將
蘋果就是要叫我眼鏡男

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9#
zack223 2019-2-25 00:29 只看這個作者
GAO996 發表於 2019-2-23 01:26
純鈦強度不高,那市面上所謂鍍鈦鑽頭是否只是噱頭?
鍍鈦其實跟強度無關? ...

首先你要先確定你買的鑽頭是鍍什麼鈦
撇開垃圾  那種鍍裝飾的便宜貨
叫得出名子的刀具廠nachi osg....等等的
鍍鈦都是有作用的,拿去弄白鐵 高碳鋼之類的就能感受出差異
如果量夠大,刀具消耗會很明顯,用一般鑽頭 換刀換到不要不要的
鍍鈦只是一種表面處理,可以簡單理解成很耐磨 非常耐磨(當然不只....
如果一般HSS鑽頭是40分
鍍鈦上去可能70分
含鈷就不一樣,他是直接加在原料裡,鍍鈦只有表面 含鈷是整隻都有
含鈷+鍍鈦的很猛
長姿勢了,感謝大大分享!