Как титан используется в легковых автомобилях?

Как титан используется в легковесных автомобилях?

Титан и титановый сплав обладают характеристиками низкой плотности, превосходных механических свойств, хорошей биосовместимости, коррозионной стойкости, высокотемпературной стойкости и хорошей низкотемпературной ударной вязкости. В настоящее время они широко используются в автомобилестроении. В этой статье мы рассмотрим, как титан используется в легковых автомобилях . .

Как титан используется в легковых автомобилях

Плотность титанового сплава составляет всего 60% от стали, а прочность может достигать более 800 МПа. Он по-прежнему сохраняет хорошие механические свойства при температуре около 500 ° C и обладает хорошими сварочными и формовочными свойствами. Он использовался в производстве гоночных автомобилей более 20 лет назад, что значительно снизило качество гоночных двигателей и улучшило их характеристики.

Применение титана и титановых сплавов в легковых автомобилях

В настоящее время компоненты из титанового сплава, используемые в автомобилестроении в основном распространяются в автомобильных выхлопных системах , системы двигателя , системы передачи и снижения вибрации и кузова автомобиля .

Легкий автомобильный

1. Выхлопные системы автомобилей

Материалы выхлопной системы автомобиля должны иметь хорошие механические свойства при высоких температурах и коррозионную стойкость к элементам S и Cl. Традиционные компоненты выпускных клапанов изготавливаются из нержавеющей стали, но было обнаружено, что титановые сплавы более подходят для материалов выпускных клапанов с точки зрения рабочих характеристик.

Титановая возвратная труба, используемая в новом Chevrolet Corvette Z206, эффективно устраняет проблемы точечной коррозии и коррозии сварных швов на трубе из нержавеющей стали, а также улучшает эффективность сгорания топлива и способность к ускорению. и сокращение тормозного пути.

2. Системы двигателя

Система автомобильных двигателей - это наиболее часто используемая деталь из титанового сплава в автомобильной сфере. Применение титанового сплава в системе двигателя в основном включает клапан , шатун , коленчатый вал , седло клапана , и другие части.

Клапан

Что касается клапанов из титанового сплава, то Соединенные Штаты и Япония провели много исследований. В настоящее время в США используется Ti-6Al-4V . сплав для изготовления впускных клапанов и сплав Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo для изготовления выпускных клапанов. Toyota, Япония, использует сплав Ti-6Al-4V / Ti B для изготовления впускных клапанов и сплав Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Nb-Si / Ti B для изготовления выпускных клапанов.

Седло клапана

Седла клапанов из титанового сплава широко используются в гоночных и спортивных автомобилях, и ежегодно производится более 250 000 комплектов, в основном из Ti-6Al-4V или Ti-5Al- Сплав 2Cr-1Fe. Благодаря относительно простой форме седла клапана оно не требует сложной механической обработки и специальной обработки поверхности, стоимость относительно дешевая, а эффект очевиден с точки зрения снижения веса автомобиля.

Шатун

Использование шатунов из титанового сплава может эффективно снизить качество двигателя и улучшить характеристики автомобиля. В настоящее время основным препаратом является сплав Ti-6Al-4V.

Коленчатый вал

Хотя коленчатые валы из титанового сплава в настоящее время широко не используются, сплав Ti-3Al-2.5V, специально разработанный в Японии, прошел испытания на гоночных автомобилях Honda. При эффективном снижении массы частота вращения двигателя была увеличена на 700 об / мин, что доказало превосходство коленчатого вала из титанового сплава.

3. Демпфирующие системы подвески

Основным компонентом автомобильной амортизирующей системы подвески является пружина подвески. По сравнению с обычной автомобильной рессорной сталью титановый сплав имеет более высокую удельную прочность и более низкий модуль сдвига, а также более высокую усталостную прочность, что делает его более подходящим для производства автомобильных демпфирующих пружин.

4. Рамы кузова автомобиля

Что касается компонентов каркаса кузова автомобиля, более высокая удельная прочность, более низкая плотность и хорошая коррозионная стойкость титанового сплава указывают на то, что это хороший материал для изготовления каркаса кузова автомобиля. В настоящее время некоторые автомобильные компании используют титановые сплавы в таких деталях, как кронштейны шестерен и поршни тормозных суппортов.

Кроме того, титановые сплавы также используются в автомобильных крепежных изделиях . и другие части. Благодаря постоянному развитию процессов подготовки титановых сплавов и автомобильной промышленности, титановые сплавы, несомненно, будут более широко использоваться в автомобильных деталях.

Заключение

Спасибо за то, что прочитали нашу статью, и мы надеемся, что она поможет вам лучше понять, как титан используется в легковых автомобилях. Если вы хотите узнать больше о титане или других тугоплавких металлах , мы хотели бы посоветовать вам посетить Advanced Refractory Metals ( ARM ) для получения дополнительной информации.

Компания Advanced Refractory Metals (ARM), штаб-квартира которой расположена в Лейк-Форест, Калифорния, является ведущим производителем и поставщиком тугоплавких металлов и сплавов по всему миру, предлагая клиентам высококачественные тугоплавкие металлы и сплавы, такие как вольфрам , вольфрамовые сплавы, молибден , молибденовые сплавы, тантал , рений , титан и цирконий .