تطبيق سبائك التيتانيوم في صناعة السيارات خفيفة الوزن
التيتانيومالتيتانيوم .سبيكة .ق وقد استخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات بسبب انخفاض الكثافة ، ممتازة الخواص الميكانيكية ، توافق مع الحياة جيدة ، ومقاومة التآكل ، وارتفاع درجة الحرارة المقاومة ، وانخفاض درجة الحرارة والمتانة .
كثافة سبائك التيتانيوم هو 60 ٪ فقط من الصلب ، وقوة يمكن أن تصل إلى أكثر من 800mpa ، فإنه لا يزال يحتفظ جيدة الخواص الميكانيكية في حوالي 500 ℃ ، واللحام ، والقابليه للتشكيل جيدة .
في الوقت الحاضر ، سبائك التيتانيوم أجزاء تستخدم أساسا في السيارات نظام العادم ، نظام المحرك ، انتقال ، نظام امتصاص الصدمات ، فضلا عن هيكل السيارة .
1 . نظام العادم
المواد المطلوبة من السيارات نظام العادم جيدة الخواص الميكانيكية في درجة حرارة عالية ، ومقاومة التآكل من ق و CL العناصر . مكونات العادم التقليدية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، ولكن سبائك التيتانيوم تم العثور على أن تكون أكثر مناسبة لأنّ أداء العادم المواد .
شيفروليه كورفيت z206 الجديدة تعتمد على التيتانيوم أنبوب الجزر ، والتي يمكن تجنب تأليب والتآكل لحام الفولاذ المقاوم للصدأ الأنابيب ، وتحسين كفاءة الوقود وتسريع الأداء ، وتقصير مسافة الكبح .
Timet ، أكبر منتج التيتانيوم في الولايات المتحدة ، وقد تم التركيز على تطوير وتصنيع التيتانيوم نظام العادم . العديد من الشركات اليابانية أيضا تطوير التيتانيوم نظام العادم . شركة فوجي للصناعات الثقيلة المحدودةالتيتانيوم أنبوب العادمق المركبات .
2 - نظام المحرك
نظام محرك السيارة هو الأكثر استخداما في مجال السيارات سبائك التيتانيوم ، سبائك التيتانيوم المستخدمة في نظام محرك صمام ، وربط قضيب ، العمود المرفقي ، صمام مقعد ، وغيرها من المكونات .
هوندا موتور كورب اليابانية تستخدم تزويرالتيتانيوم قضيبمحرك V6 لسباقاتها NSX ; التيتانيوم صمام الينابيع المستخدمة في محركات ذات سعة كبيرة أربع أسطوانات مصنوعة من ميتسوبيشي ، وربط قضبان التيتانيوم المستخدمة في سيارات بورش .
( 1 ) صمامات
أساسسبائك التيتانيوم صمامفي الوقت الحاضر ، فإن الولايات المتحدة تستخدم عادة ti-6al-4v سبيكة تصنيع صمام السحب ، ti-6al-2sn-4zr-2mo سبيكة تصنيع صمام العادم . في حين أن شركة تويوتا اليابانية تستخدم ti-6al-4v / ti-b سبيكة صمام السحب و ti-al-zr-sn-mo-nb-si / ti-b سبيكة صمام العادم . هذه سبائك التيتانيوم لديها خصائص ميكانيكية جيدة في درجة حرارة عالية ، ومقاومة الأكسدة ، ومقاومة زحف ، والتي يمكن أن تحسن بشكل فعال أداء المحرك و سرعة السيارة .
( 2 ) مقاعد
سبائك التيتانيوم مقعد صمام تستخدم على نطاق واسع في سباقات السيارات و السيارات الرياضية ، وتنتج أكثر من 250 ، 000 مجموعات سنويا ، وذلك أساسا باستخدام ti-6al-4v ti-5al-2cr-1fe أو سبائك ، لأن شكل مقعد صمام بسيط نسبيا ، لذلك متطلبات تجهيز الميكانيكية ليست عالية ، ولا تتطلب المعالجة السطحية الخاصة ، أرخص . فقدان الوزن تأثير واضح على السيارات .
ربط قضيب
استخدام قضيب التيتانيوم يمكن أن تقلل بشكل فعال من وزن المحرك وتحسين أداء السيارة . في الوقت الحاضر ، المواد الرئيسية هي ti-6al-4v سبيكة . شركة تاتسو ، المحدودة هي الآن في تطوير المرحلة الثانية ti-3al-2v-0.2si-0.47ce-0.27la سبائك التيتانيوم ، والتي لديها خصائص ميكانيكية ممتازة ، والملكية الميكانيكية ، والتعب ، ومقاومة التآكل ، ومن المتوقع أن تستخدم في ربط قضيب أجزاء المحرك مع سرعة التسارع والتباطؤ .
العمود المرفقي
على الرغم من أن تي العمود المرفقي لم تستخدم على نطاق واسع في الوقت الحاضر ، ti-3al-2.5v سبيكة وضعت خصيصا في اليابان وقد تم التحقق من هوندا سباق السيارات . وفي الوقت نفسه ، كانت اليابان تحاول إنتاج ti-5al-2cr-fe سبيكة العمود المرفقي ، على أمل أن سبائك التيتانيوم يمكن استخدامها على نطاق واسع في العمود المرفقي أجزاء .
3 . نظام التخميد
بالمقارنة مع السيارات العادية الصلب الربيع ، سبائك التيتانيوم لديها أعلى قوة محددة ، وانخفاض معامل القص ، وارتفاع قوة التعب ، لذلك هو أكثر ملاءمة لتصنيع السيارات التخميد الربيع . ولذلك ، سبائك التيتانيوم الربيع يحتاج إلى عدد أقل من المنعطفات من الصلب الربيع تحت نفس رد فعل الربيع ، مما يقلل من فعالية نوعية الربيع ، ويوفر مساحة .
وفي الوقت نفسه ، سبائك التيتانيوم الربيع يمكن أن تزيد من فعالية تردد الرنين من الربيع ، وتحسين خدمة الحياة . في الوقت الحاضر ، معظم سبائك التيتانيوم الينابيع مصنوعة من مرحلة واحدة بيتا سبائك التيتانيوم . فولكس فاجن قد استخدمت بالفعل لوبو FSI التيتانيوم الينابيع والعتاد في بعض من 3500 سيارة .
4 . الإطار
ارتفاع قوة محددة ، وانخفاض الكثافة ، وحسن مقاومة التآكل من سبائك التيتانيوم إلى أنها مادة جيدة لإعداد هيكل السيارة . في الوقت الحاضر ، شركات السيارات في دعم والعتاد ، الفرامل الفرجار المكبس وغيرها من المكونات باستخدام سبائك التيتانيوم . في نقل أجزاء ، اليابان هو تطوير عملية الغزل عالية لإعداد سبائك التيتانيوم قذيفة ، والتي يمكن أن تقلل من تأثير حذافة أفضل من الصلب قذيفة .
وبالإضافة إلى ذلك ، سبائك التيتانيوم تستخدم أيضا في قطع غيار السيارات ، مثل السحابات ، مع التطوير المستمر في تكنولوجيا تصنيع سبائك التيتانيوم وصناعة السيارات ، سبائك التيتانيوم في قطع غيار السيارات سوف تستخدم أكثر وأكثر .
5 - أهمية سبائك التيتانيوم في السيارات خفيفة الوزن
ويقدر معهد البحوث الأجنبية أن استهلاك الوقود يمكن أن تنخفض بنسبة 6 ٪ ~ 8 ٪ عند صيانة المركبات بنسبة 10 ٪ . وجدت دراسة أخرى أن 91 كيلوغراما من السيارات يمكن أن تدفع أكثر من 0.43 كيلومتر للتر الواحد من الوقود . ولذلك ، مع التطوير المستمر لاقتصادنا وزيادة عدد السيارات ، وخفيفة الوزن السيارات أصبحت واحدة من أهم الطرق للحد من استهلاك الطاقة وتلوث الهواء .
التيتانيوم وسبائك التيتانيوم تستخدم على نطاق واسع في قطع غيار السيارات لما لها من خصائص ممتازة الفيزيائية والكيميائية . استخداممادة التيتانيومليس فقط على نحو فعال في تحسين أداء السيارة و عامل الأمان ، ولكن أيضا يلعب دورا هاما في السيارات خفيفة الوزن ، على نحو فعال يقلل من نوعية السيارات التجديد ، والحد من استهلاك الوقود .
السيارات نظام العادم يستخدم سبائك التيتانيوم فوهة الذيل و الجزر العامة ، مقارنة مع التقليدية نظام الفولاذ المقاوم للصدأ ، وخفضت الوزن حوالي 8 كيلوغرامات . صمام المحرك ، وربط قضيب وغيرها من أجزاء من سبائك التيتانيوم المنتجات التقليدية بدلا من الصلب والحديد الزهر المواد ، يمكن أن تقلل بشكل فعال من جودة المحرك .
وفقا لدراسة صناعة السيارات اليابانية ، تأثير استخدام حوالي 0.8 كجمسبائك التيتانيوم أجزاءالسيارات صمام السلطة ، أي ما يعادل 20 كيلوغراما من الصلب أجزاء . مقارنة مع الصلب مقعد ، مقعد التيتانيوم يمكن أن تقلل من كتلة حوالي 10 جرام . ربط قضبان العمود المرفقي المستخدمة في سبائك التيتانيوم هي الأكثر فعالية في الحد من كتلة المحرك .
كما هو موضح أعلاه ، كل سبائك التيتانيوم الربيع يقلل من كتلة أكثر من 60 ٪ مقارنة مع الربيع الصلب ، كل سيارة يمكن أن تقلل من وزن 9 ~ 13.6kg بعد استبدال سبائك التيتانيوم الربيع . وبالإضافة إلى ذلك ، التيتانيوم كاتم الصوت يزن فقط 5-6 كجم ، 40 ٪ أخف من الفولاذ المقاوم للصدأ كاتم الصوت .
مع متوسط الحجم العادي للسيارات على سبيل المثال ، إذا كان استخدام سبائك التيتانيوم قطع غيار السيارات التقليدية بدلا من قطع الغيار ، وإعداد نوعية المركبات سوف تنخفض من حوالي 1500 كجم إلى حوالي 1000 كجم ، وفقدان الوزن معدل يمكن أن تصل إلى 30 في المائة ، يمكن أن تقلل من استهلاك الوقود الشامل أكثر من 20 ٪ ، والتي سوف تقلل إلى حد كبير من استهلاك الوقود في العالم . التخفيف من حدة نقص الطاقة والتلوث البيئي .
البيانات المذكورة أعلاه تشير إلى أن تطبيق سبائك التيتانيوم في السيارات خفيفة الوزن تأثير واضح ، في صناعة السيارات الحديثة ، ينبغي مواصلة تطوير التيتانيوم وسبائك التيتانيوم في أجزاء من تطبيق التكنولوجيا ، وتحسين تطبيق سبائك التيتانيوم في السيارات .
في الوقت الحاضر ، تطبيق سبائك التيتانيوم في صناعة السيارات في الصين لا تزال في مرحلة تجريبية . المشكلة الرئيسية هي أن تكلفة المواد سبائك التيتانيوم عالية ، وأجزاء من الصعب معالجتها .
ولذلك ، فإن المهمة الرئيسية في المستقبل ينبغي أن يكون من خلال تطوير مواد رخيصة سبائك التيتانيوم ، سبائك التيتانيوم المواد الخام للحد من تكاليف الإنتاج وغيرها من الطرق للحد من أسعار قطع سبائك التيتانيوم ، من خلال تحسين تكنولوجيا المعالجة لتحسين كفاءة تجهيز قطع سبائك التيتانيوم .
التجارب في الخارج تشير إلى أن الجمع بين تصميم وتصنيع السيارات مع تطوير سبائك التيتانيوم يمكن أن توفر المزيد من المواد سبائك التيتانيوم عالية الجودة للسيارات .
مع التطوير المستمر من [ ر & د ] , التيتانيوم وسبائك التيتانيوم سوف تلعب دورا أكثر وأكثر أهمية في صناعة السيارات الحديثة في الصين ، وتعزيز التنمية المستمرة لصناعة السيارات .
