鈦合金在汽車應(yīng)用中的新思路_www.nmware.com

目前，降低成本是汽車工業(yè)用鈦合金的主要研究方向。針對(duì)汽車工業(yè)用鈦合金成本分布的特點(diǎn)，材料研發(fā)工作者主要從以下兩個(gè)方面來達(dá)到降低成本的目的：開發(fā)新型低成本合金體系和使用新型加工制備技術(shù)。
1.新型低成本鈦合金體系。各國(guó)工作者研發(fā)新型低成本鈦合金體系，主要著眼以下方面：使用廉價(jià)合金元素的合金設(shè)計(jì)和改善加工特性的合金設(shè)計(jì)。其中代表有日本和美國(guó)，我國(guó)國(guó)內(nèi)也成功開發(fā)出了兩種低成本鈦合金，即Ti8LC與Ti12LC。在車用低成本鈦合金成分設(shè)計(jì)中，常使用的廉價(jià)合金元素有Fe、Cr、Si、Al等。
2.新型加工制備技術(shù)。鈦合金材料在生產(chǎn)過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)。

鈦金屬具有密度小、比強(qiáng)度高、耐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)，汽車采用鈦材料可極大地減輕車身質(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，使得鈦合金在汽車工業(yè)中只能在豪華車型和跑車上有一些應(yīng)用，在普通汽車上鮮有應(yīng)用。因此，研究與開發(fā)適應(yīng)市場(chǎng)需要的低成本鈦合金是推動(dòng)其應(yīng)用于普通家用汽車的關(guān)鍵。在新型鍛造工藝研制開發(fā)中，冷鍛法是目前鈦合金制造汽車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)一步的探索與開發(fā)。

汽車燃料燃燒能量的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)合材料及塑料樹脂類材料在減輕汽車重量方面已經(jīng)發(fā)揮了作用，但是工業(yè)用鈦材料的出現(xiàn)使得汽車制造有了更好的選擇。www.nmware.com多件式鈦合金輪轂有兩件式和三件式，輪轂的幾個(gè)部分分別用鍛造和旋壓工藝制造，然后用鈦螺栓聯(lián)接，這些產(chǎn)品質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、性能優(yōu)越，但是價(jià)格昂貴，目前主要用于各類錦標(biāo)賽賽車和高檔豪華汽車。在全球各類級(jí)別的車賽中，無論是汽車還是摩托車，無論是在何種條件下，要求車輛能在短短的3s內(nèi)將車速?gòu)牧慵铀俚?00km/h，因此輪轂需要在賽道上能夠承受由于極高的橫向加速度、極高的運(yùn)行速度和惡劣的條件而產(chǎn)生的超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，以及輪胎強(qiáng)烈的磨損而產(chǎn)生的溫升造成的影響，在這種環(huán)境中多件式鋁輪轂經(jīng)受住了各種艱苦環(huán)境的考驗(yàn)。盡管產(chǎn)品質(zhì)量輕，由于采用了先進(jìn)的制造工藝技術(shù)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，多件式的組合造型給人以厚實(shí)堅(jiān)固的感覺。