鈦在生活中的應(yīng)用（2）

2009-08-04

　　汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)于環(huán)保、節(jié)能、安全的要求不斷提高，而輕量化是汽車節(jié)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(duì)減少8%~10%的燃油消耗，燃油效率可提高5.5%。由于鈦合金的密度約為鋼的60%，直接用鈦合金取代鋼制零件，可以減輕重量40%，且鈦合金是比強(qiáng)度最高的輕金屬材料，相對(duì)于鋁、鎂合金而言，具有卓越的耐腐蝕性能及高溫強(qiáng)度，甚至高溫達(dá)500℃左右仍能保持良好的力學(xué)性能。目前鈦合金運(yùn)用于汽車的部位，主要集中于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的鍛造鈦連桿;而汽車懸吊彈簧的應(yīng)用上，開始于福斯2001 LUPO FSI的車款，福斯選擇德國制造商Muhr und Bender公司改造其鋼彈簧的生產(chǎn)線，以便適用于鈦制彈簧的生產(chǎn)，鈦制彈簧的重量比鋼制產(chǎn)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(yīng)用在2001年Corvette Z06車款，使用2級(jí)純鈦制造排氣管及消音器,重量為12kg/臺(tái)，可較不銹鋼減輕將近8.4kg，為單輛汽車應(yīng)用鈦制品的最大量。使用純鈦所制成的排氣系統(tǒng)，比鋼減重約50%，壽命可延長到12~14年，而一般鋼制排氣系統(tǒng)約7年必須要更換。

　　具體應(yīng)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
連桿	Ti-6Al-4V、Ti-4Al-2Sn-4Mn、Ti-7Al-4Mo
曲軸及發(fā)動(dòng)機(jī)部件	Ti-6Al-4V 、Ti-5Al-2Cr-1Fe
回氣管、消音器	工業(yè)純鈦
懸簧	Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al
離合器片等	Ti-6Al-4V

　　隨著對(duì)汽車性能要求的提高以及各國環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),鈦，這一質(zhì)輕、性能優(yōu)異的材料在汽車上的用量會(huì)越來越多，但在某些部件上，鈦要代替常規(guī)的鋼鐵、鋁等汽車材料，還需在保證其性能的同時(shí)，降低成本，才能達(dá)到或接近汽車用材可以接受的成本水平?？梢钥隙?，經(jīng)過今后數(shù)年的努力，鈦將會(huì)進(jìn)入繼航天、航空工業(yè)之后又一大的應(yīng)用領(lǐng)域——汽車制造業(yè) 。

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