擴大鈦應用-汽(qì)車的部分(fèn)零件可(kě)用鈦合金(jīn)製(zhì)造 |
[ 信息發布:本站 | 發(fā)布時間:2021-08-11 | 瀏(liú)覽:36015 ] |
排氣管及消聲器 鈦材在汽車(chē)排氣管上的用(yòng)量較大。過去排氣管及消聲器多采用普(pǔ)通鋼(gāng)、鋁(lǚ)合金、纖維增強塑料(FRP)等。排氣溫度>400℃,鈦的耐熱性(xìng)能比鋁(lǚ)合金的高得多,強度比鋼的還(hái)高。製造排氣管與消聲器必須經(jīng)過彎曲、冷壓等各種成形加工,要求材料(liào)有良好的冷加工成形性能。此外(wài),消(xiāo)聲器為車體外裝部件,用鈦合金(jīn)製造顯得更新穎更時尚。 排氣門要求除耐熱、耐磨外(wài),還要不含鉛和(hé)鈷,美國汽車公司多用(yòng)鈦(tài)合金製造進、排氣門,進氣門用的是TC4,排氣(qì)門使用Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo合金(jīn)。日(rì)本汽車公司,賽車的氣門(mén)座一般用TC4合金製造,也有用Ti-5Al-2Cr-1Fe合(hé)金製造的。排氣管(guǎn)采用鈦合金尾噴管/回氣管構件可不受氯鹽和含硫廢氣(qì)的腐蝕,甚至焊縫也不會被腐蝕,且比傳統的不鏽鋼排氣係統輕8.2kg,改善了(le)燃油效率,加快了提速能力,縮短了製動距離。
鈦合金消聲器質量僅5kg~6kg,比不鏽鋼製的輕得多,日本汽車的消聲器幾乎已全(quán)部鈦合金化了。美(měi)國通用汽車公司(GM)雪佛(fó)萊(lái)汽(qì)車的鈦消聲器(qì)和尾氣管係統質量僅11.8kg,比不鏽鋼的20kg輕了41%,而強度更高了(le)一些。日本大同鋼鐵公司研製的Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si合金是一種良好的製造發動機排氣(qì)門材料,有很好的抗氧化性能(néng)和抗蠕變性能,與排氣門傳統用的馬氏(shì)體耐熱鋼和鎳合金相比,鈦合金的突出特點(diǎn):密度小,耐熱(rè)性好,同(tóng)時在540℃以上有更高(gāo)的強度,而且抗蠕變(biàn)性能(néng)比鎳合金的高,還(hái)有良好的抗磨(mó)性能。 實際使用證(zhèng)明,鈦合金排氣係統的(de)使用期限與車的壽命相同,為(wéi)12年~14年,不鏽鋼裝置的使(shǐ)用期限隻有8年,因此,使用鈦更劃算。鈦合金消聲器的質量一般都<12g,比不(bú)鏽鋼(gāng)的輕40%以上,有(yǒu)助於提高(gāo)車(chē)的性能,而且(qiě)消聲器的使用壽命是半永久性的。鈦及(jí)鈦合金是全(quán)惰性的,可以完全回收(shōu)並不降低等級,在生產過程中也不會帶來任何有害的副產(chǎn)物。 閥門座圈在賽車及運(yùn)動車上有著(zhe)廣泛的應用,2020年全世界產量估計超過60萬件,通常用TC4合金製造,可用機械切(qiē)削法製造,加工費不高,而且不需要進行專門的表麵處理,日本三菱公司用Ti-5Al-2Cr-1Fe合金製造閥門座圈。 彈簧 從強度、密度和彈性模量等方麵(miàn)綜(zōng)合考慮,鈦合金是製造彈簧的好材料,TC4合金早在近20年前就用於製造(zào)保時捷(Porsche)917賽車(chē)的彈簧;福特汽車公司在賽(sài)車上用RMI公司βc合金製造的彈簧取代過去的鋼製螺旋形懸掛彈(dàn)簧,質量下降53%,但高的生產(chǎn)成本限製了它的廣泛應用。爾後鈦金屬公司(Timet)研製出以Fe、Mo為主的新型Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al合金(jīn),名為低成本β鈦(tài)合金LCB(Low Cost Beta),既保持了βc合金的優點,又具有合理的價格,用於製造彈(dàn)簧,可以用原來的鋼彈簧生產設備加工,得到大眾汽車公司的(de)支持,製造的彈簧比鋼的輕了(le)1/3,且比原來β鈦(tài)合金的價格(gé)下降了50%,更難能可貴的是,鈦合金彈簧的高度比鋼彈簧的矮50%~80%,意味(wèi)著可以獲得更大的乘坐和載物空間。鈦合金彈簧還有一(yī)個較為突出的(de)優點——有高的抗腐(fǔ)蝕性能,在標準鹽霧(wù)腐蝕(shí)疲勞試驗中,鋼彈簧的疲勞壽命比在空氣(qì)中的下降50%,而鈦合金彈簧的疲勞壽命(mìng)僅下降4%,另外,鈦合金彈簧還不需要進行保護性表麵處理。 緊固件和製動器 鈦合金因其抗蝕性高、質量輕(qīng)和熱脹係(xì)數小等(děng)優點,其緊固(gù)件在航空航(háng)天器製造中獲得了較為(wéi)廣泛的應用,如果其生產成本有較大的下降,也會成為轎車的常用緊固件。鈦的導熱性及耐磨性較低,不能在(zài)製動(dòng)葉輪上有所應用,但因其抗蝕性優秀,已(yǐ)用於製備製動係動連接法蘭盤的密封環及製動襯墊導銷,又因其熱導率小,對製動液也有一定的保護作用。 |
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