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鈦在生活中的應用(2)

鈦在生活中的應用(2)

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  汽車產業對於環保、節能、安全的要求不斷提高,而輕量化是汽車節省能源及提升性能的重要途徑,基本上一輛車每減重10%,可相對減少8%~10%的燃油消耗,燃油效率可提高5.5%。由於鈦合金的密度約為鋼的60%,直接用鈦合金取代鋼製零件,可以減輕重量40%,且鈦合金是比強度最高的輕金屬材料,相對於鋁、鎂合金而言,具有卓越的耐腐蝕性能及高溫強度,甚至高溫達500℃左右仍能保持良好的力學性能。 目前鈦合金運用於汽車的部位,主要集中於引擎及底盤零組件上。意大利法拉利3.5LV8與Acura的NSX V6引擎首次使用鈦合金Ti-3Al-2V-0.1S的鍛造鈦連杆;而汽車懸吊彈簧的應用上,開始於福斯2001 LUPO FSI的車款,福斯選擇德國製造商Muhr und Bender公司改造其鋼彈簧的生產線,以便適用於鈦製彈簧的生產,鈦製彈簧的重量比鋼製產品減輕約30%,2004年法拉利Challenge Stradale車款的懸吊彈簧也采用Timetal LCB低成本合金;上,美國GM公司將其應用在2001年Corvette Z06車款,使用2級純鈦製造排氣管及消音器,重量為12kg/台,可較不鏽鋼減輕將近8.4kg,為單輛汽車應用鈦製品的最大量。使用純鈦所製成的排氣係統,比鋼減重約50%,壽命可延長到12~14年,而一般鋼製排氣係統約7年必須要更換。

 

  具體應用見下表。

汽車零件用途

合金品種

氣門

Ti-6Al-4V、 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo

氣門座

Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2Cr-1Fe

連杆

Ti-6Al-4V、Ti-4Al-2Sn-4Mn、Ti-7Al-4Mo

曲軸及發動機部件

Ti-6Al-4V 、Ti-5Al-2Cr-1Fe

回氣管、消音器

工業純鈦

懸簧

Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al

離合器片等

Ti-6Al-4V

  隨著對汽車性能要求的提高以及各國環保意識的加強,鈦,這一質輕、性能優異的材料在汽車上的用量會越來越多,但在某些部件上,鈦要代替常規的鋼鐵、鋁等汽車材料,還需在保證其性能的同時,降低成本,才能達到或接近汽車用材可以接受的成本水平。可以肯定,經過今後數年的努力,鈦將會進入繼航天、航空工業之後又一大的應用領域——汽車製造業 。

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