鈦金屬具有密度小、比強(qiáng)度高、耐蝕性好的優(yōu)點(diǎn),汽車(chē)采用鈦材可極大地減輕車(chē)身質(zhì)量,降低燃料消耗,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,改善環(huán)境和降低噪聲。但是昂貴的價(jià)格,使得鈦合金在汽車(chē)工業(yè)中只能在豪華車(chē)型和跑車(chē)上有一些應(yīng)用,在普通汽車(chē)上鮮有應(yīng)用。因此,研究與開(kāi)發(fā)適應(yīng)市場(chǎng)需要的低成本鈦合金是推動(dòng)其應(yīng)用于普通家用汽車(chē)的關(guān)鍵。
近些年來(lái),隨著汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展,汽車(chē)產(chǎn)生的油耗、環(huán)保和安全的問(wèn)題日益受到人們的關(guān)注。展望未來(lái)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展方向,輕量化、油耗低及排放少是發(fā)展的主題。根據(jù)國(guó)際權(quán)威部門(mén)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),汽車(chē)燃料燃燒能量的60%消耗于自身質(zhì)量,盡管目前高強(qiáng)度薄鋼板、鋁材、鎂材、金屬基復(fù)合材料及塑料樹(shù)脂類(lèi)材料在減輕汽車(chē)重量方面已經(jīng)發(fā)揮了作用,但是工業(yè)用鈦材料的出現(xiàn)使得汽車(chē)制造有了更好的選擇。鈦合金材料在生產(chǎn)過(guò)程中加工成本占總成本的60%以上,因此在降低成本方面,怎樣降低鈦合金的加工成本成為重點(diǎn)研究的方向。
這方面的研究主要分為兩方面:一是改進(jìn)傳統(tǒng)鑄鍛工藝,二是采用粉末冶金近凈成形技術(shù)。在新型鍛造工藝研制開(kāi)發(fā)中,冷鍛法是目前鈦合金制造汽車(chē)零部件最寄予希望的方法之一。β鈦合金在常溫下變形阻力小,切削加工成形好,是可以進(jìn)行冷鍛造的材料,目前日本已經(jīng)開(kāi)發(fā)出三種冷變形的β鈦合金。β鈦合金也有一些不足,在冷鍛時(shí)容易產(chǎn)生不均勻變形,且容易粘附在模具上,因此用冷鍛技術(shù)量產(chǎn)β鈦合金零部件還需要進(jìn)一步的探索與開(kāi)發(fā)。
鈦合金具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn),故被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)工業(yè)中,應(yīng)用鈦合金最多的是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。利用鈦合金制造發(fā)動(dòng)機(jī)零件有很多好處,主要表現(xiàn)在:
1)鈦合金的密度低,可以降低運(yùn)動(dòng)零件的慣性質(zhì)量,同時(shí)鈦氣門(mén)彈簧可以增加自由振動(dòng),減弱車(chē)身的振顫,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及輸出功率。
2)減小運(yùn)動(dòng)零件的慣性質(zhì)量,從而使摩擦力減小,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率。
3)選擇鈦合金可以減輕相關(guān)零件的負(fù)載應(yīng)力,縮小零件的尺寸,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)及整車(chē)的質(zhì)量減輕。
4)零部件慣性質(zhì)量的降低,使得振動(dòng)和噪聲減弱,改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能
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