Раскрытие реальной цены на титан и сталь

Когда покупательница сравнила две котировки, она была ошеломлена. Титановый сплав Ti-6Al-4V стоил 45 долларов за килограмм, в то время как нержавеющая сталь 304 стоила всего 1,30 доллара за килограмм.

Затраты на сырье

Более семидесяти процентов цены титана приходится на добычу и очистку руды. Один только процесс Кролла потребляет около сорока киловатт-часов электроэнергии и более килограмма хлорида магния на каждый килограмм губчатого титана.

Напротив, плавка стали в электродуговой печи добавляет менее пятидесяти центов к затратам на электроэнергию.

Энергетика и переплавка

Титан требует второй стадии плавки в вакуумно-дуговой печи. Этот шаг добавляет примерно доллар на электроэнергию и около восьми долларов на амортизацию оборудования за килограмм. Сталь обычно проходит через один цикл печи, и ее затраты на энергию едва ли заметны по сравнению с ней.

Затраты на механическую обработку

Резка титана занимает в два раза больше времени и изнашивает инструменты в два раза быстрее. Чтобы удалить один килограмм титана, машинист тратит около двадцати минут по пятьдесят долларов в час. Снятие такого же количества стали занимает десять минут по тридцать долларов в час.

Техническое обслуживание и переработка

Стальные конструкции нуждаются в повторном покрытии каждые пять лет, чтобы предотвратить ржавчину. Счет за перекраску может исчисляться долларами за квадратный метр. Титан образует собственный защитный оксидный слой и редко нуждается в дополнительном уходе. Когда срок его службы наконец подходит к концу, переработка титана обходится дороже, но восстанавливает почти весь металл.

Пример гоночного шасси

На гоночных шасси титановые детали стоят от восьмидесяти долларов за килограмм за материал и механическую обработку. Стальные детали начинаются от десяти долларов. Прибавьте к этому десятилетие технического обслуживания и экономию топлива за счет более легкой рамы, и чистая стоимость титана может снизиться, в то время как чистая стоимость стали вырастет.

Выбор правильного материала

Если вы создаете малосерийные высокопроизводительные детали, такие как прототипы или медицинские имплантаты, титан часто быстро окупается.

Когда вам нужны большие объемы при ограниченном бюджете, например, строительные балки или корпуса машин, сталь остается экономичным выбором.

Сочетание обоих в гибридных конструкциях может повысить прочность там, где это необходимо, и сэкономить там, где ее нет.