鈦在生活中的應用（2）
2021-09-15
汽車產業對于環保、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%，且鈦合金是比強度最高的輕金屬材料，相對于鋁、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線，以便適用于鈦制彈簧的生產，鈦制彈簧的重量比鋼制產品減輕約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級純鈦制造排氣管及消音器,重量為12kg/臺，可較不銹鋼減輕將近8.4kg，為單輛汽車應用鈦制品的最大量。使用純鈦所制成的排氣系統，比鋼減重約50%，壽命可延長到12~14年，而一般鋼制排氣系統約7年必須要更換。
具體應用見下表。
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汽車零件用途 |
合金品種 |
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氣門 |
Ti-6Al-4V、 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo |
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氣門座 |
Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2Cr-1Fe |
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連桿 |
Ti-6Al-4V、Ti-4Al-2Sn-4Mn、Ti-7Al-4Mo |
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曲軸及發動機部件 |
Ti-6Al-4V 、Ti-5Al-2Cr-1Fe |
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回氣管、消音器 |
工業純鈦 |
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懸簧 |
Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al |
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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?？梢钥隙?，經過今后數年的努力，鈦將會進入繼航天、航空工業之后又一大的應用領域——汽車制造業 。
