2013.11.17
チタン合金
前にも記事にしましたが当店はBMW率がかなり高いです^^
と言う事もあり・・・・
BMW専門の雑誌の中で紹介されていたと言うクロムモリブデン鋼で造られたフロントホイ-ルのアクスルシャフトの事で質問を受ける事がかなり多かったりします。
雑誌でレポ-トされている様に高性能なのかと。
高性能というより先ずは価格を聞いたら目が点に成るほど高価!!!
一体何で出来ているのかとビックリ・・・・ってクロムモリブデン鋼ですけど(^^ゞ
私自身は金属材料に詳しい訳はでないのですがヤング率(縦弾性係数)を比較してもSTDのアクスルシャフトと変わりはないのではないかと思います・・・・。
まぁ形状によってはクロモリの高強度をメリットとして生かす事が出来るのかもしれませんが・・・つまりは薄肉にして軽量化とか・・・
まぁ降伏点の違いが実用範囲内なのか如何かって話でもあります・・・。
やっぱりSTDのアクスルシャフトもS45C系の中炭素鋼ですから大差ないのかなと。
ところでヤング率の低い金属は能力が低いと言う事なのかと言うと・・・
例えば剛性が求められるレ-サ-のフレ-ムもクロムモリブデン鋼パイプで剛性と撓みを生かしたレイアウトもあればクロムモリブデン鋼のヤング率の足元にも及ばないアルミニュウムの軽量を生かし構造で剛性を確保したツインス-パ-フレ-ムもある訳でWSBでは優劣はつけられないと言っても良いレベルではないかと。
全体に見ればアルミのツインス-パ-がやや有利って感じかな。
つまりは構造によってその素材のメリットを引き出しデメリットを克服する事が出来ると言う事で最終的にどの素材が優位に立てるのかと言う事ですよね。
例えば長い距離を繋ぐ橋梁の主流は吊り橋構造ですが強度及び剛性は無論撓みの特性は非常に重要です、そして軽量である事も大切です。
炭素鋼や超高張力のスチ-ルワイヤ-で構成し構造で柔軟性と言うかしなやかな構造物としている訳です。
コンクリ-ト橋梁の図面しか引いた事が無い私が偉そうな事は言えませんが・・・
圧縮強度で数値的に優れた超強度コンクリ-トも用途条件によっては鉄の橋には敵わない・・・
でも構造物と言うのは互いの利点を引き出しネガを潰す技術の元に進化してきた訳で鉄筋コンクリ-トや鉄骨鉄筋コンクリ-ト構造はその最たるもの・・・かな。
先輩諸氏がそんなこと言ってたかな~~~なんて(^^ゞ
そう考えるとチタン合金の64系もボルトやリベット等に使用するのも良いかも知れませんね・・・但しコストと言う面ではNGだと思いますけどねぇ。
因みにチタン合金のヤング率はクロモリの約半分以下・・・・。
しかし引張強度はクロモリと同等で比重は約60%程度ですからやはり充分な剛性と軽量、そして耐腐食性に優れている事が最大のメリットと言えるでしょう。
充分な締結力を持ち軽量でしなやかな金属である事は間違いありません。
チタン合金はエンジン内部の締結には向いていないと言うかクロモリが最も適していると思います。
しかし車体関係は強力でしなやかなバネの様な特性が生かされる個所が多いと思います。
一歩踏み込んで考察するとチタン合金のアクスルシャフト等はチャタリング対策に成りえるかも知れません
例えばピポット部に超高プラスチック(ソリジュ-ルだったかな?)を スペ-サ-として使用しホッピング対策としたり、またエンジンハンガ-の締結ボルトのトルクを落としてチャタリング対策を取ると言う手法もあります。
私もTZ250の車体関係のファスニングの殆どを某有名イタリア製の64チタンにしていましたが車検で軽過ぎって言われる事以外・・・・メリットを体感した事はありませんが・・・。
しかし、思い返してみるとチャタリングで悩んだ事は殆どなかったと思います。
同じタイヤでテスト車ではチャタリングが出ていても・・・ですよ。
チタン合金のしなやかさの恩恵を受けていたのかも知れませんね。
またブレ-キ関係にチタン合金のボルトは好ましくないとの話もありますが・・・・
ブレンボもキャリパ-の組み立てボルトや取り付けボルト、フロ-ティグピンにもチタン合金を使用しているし
そもそもフロントディスクブレ-キの殆どがロ-タ-はSUS、インナ-ロ-タ-はアルミだしキャリパ-サポ-トも超ジュラだしチタン合金ボルトだと剛性が不足すると言うのは無いと思います。
チタン合金のメリットはやはり軽量で耐腐食性に優れ充分な剛性としなやかで強靭であり優れた振動減衰能力ではないかと・・・
強度の面でもデザイン次第で実用範囲内に適合できる等やはり優れた金属だと思います。
但し6-4系のチタン合金の話であって焼結チタンとはまた違った話なので・・・あしからず。
兎も角、事実ファクトリ-マシンには適材適所を前提に必ず採用されていますから論より証拠と言う所ではないでしょうかね。
でもねぇやはり私の場合は見た目の美しい質感と・・・手にした時のおお~~軽い!!!
が・・・チタン合金の魅力ですかね・・・・^^;