Каковы применения титанового сплава в автомобилестроении?
I. Преимущества титана и титанового сплава
Преимущества металлического титана: высокая прочность, легкий вес, высокая термостойкость, коррозионная стойкость. Модуль упругости около половины стали, низкий коэффициент теплового расширения, около 50 % нержавеющей стали и алюминия, немагнитен, низкая теплопроводность, устойчив к коррозии, не загрязняет окружающую среду. Таким образом, не только в аэрокосмической и химической промышленности существует большое количество титана, и как автомобильный материал уже давно привлекает внимание людей. Автомобильный титан позволяет значительно снизить вес автомобиля, снизить расход топлива, повысить эффективность, улучшить окружающую среду и снизить уровень шума.
II. Применение титанового сплава в автомобиле
1. Шатун двигателя
Шатуны двигателя, изготовленные из титановых сплавов, позволяют эффективно снизить массу двигателя, улучшить использование топлива и снизить выбросы выхлопных газов. По сравнению со стальными шатунами титановые шатуны позволяют уменьшить массу на 15–20%. Применение титановых шатунов впервые было реализовано в новых двигателях Ferrari 3.5LV8 и Acura NSX в Италии. Материалы, используемые для изготовления титановых шатунов, в основном: Ti-6Al-4V, Ti-10V-2Fe-3Al, Ti-3Al. - 2.0V и Ti-4Al-4Mo-S n-0.5S i.
2. Клапаны двигателя
Клапаны автомобильного двигателя из титанового сплава позволяют не только снизить качество и продлить срок службы, но и снизить расход топлива и повысить надежность автомобиля. Титановые клапаны по сравнению со стальными клапанами могут снизить качество на 30–40%, предельную скорость двигателя увеличить на 20%.
3. Седло пружины клапана
Высокая прочность и сопротивление усталости: седло пружины клапана должно иметь характеристики титанового сплава для сплава типа термообработки, может быть подвергнуто старению в твердом растворе для получения высокой прочности, соответствующими более подходящими материалами являются Ti - 15V {{1 }}Cr - 3Al - 3Sn.
4. Пружина из титанового сплава.
Титан и его сплавы по сравнению со стальными материалами имеют меньший модуль упругости, значение σs/E велико, подходят для изготовления упругих деталей. По сравнению со стальными автомобильными пружинами, при условии той же упругой работы, высота титановых пружин составляет всего 40% от стальных пружин, а качество составляет всего от 30% до 40% от стальных пружин, что облегчает конструкцию кузова автомобиля. . Кроме того, превосходные усталостные характеристики и коррозионная стойкость титанового сплава позволяют продлить срок службы пружины.
5. Выхлопная система и глушитель
Титан в больших количествах используется в выхлопных системах автомобилей. Титановые выхлопные системы позволяют снизить массу примерно на 40% по сравнению со стальными выхлопными системами. Титановые глушители имеют массу всего от 5 до 6 кг, что легче, чем глушители из нержавеющей стали и других глушителей. Система замены обладает той же силой и делает автомобиль быстрее, маневреннее и экономичнее. Титан, используемый для изготовления глушителя, также представляет собой в основном промышленно чистый титан.
6. Секция каркаса кузова
Чтобы повысить безопасность и надежность автомобилей, необходимо уделить внимание аспектам проектирования и производства, особенно материалам, используемым в производстве. Титан является отличным материалом для каркасов кузовов не только благодаря своей высокой удельной прочности, но и хорошей ударной вязкости.
7. Другие титановые компоненты.
Помимо вышеперечисленных компонентов, титан также используется в коромыслах двигателя, пружинах подвески, поршневых пальцах двигателя, автомобильных крепежах, гайках с проушинами, выступающих балках автомобильных дверей, кронштейнах автомобильных коробок передач, поршнях тормозных суппортов, штифтах, нажимных пластинах, кнопках переключения передач. и автомобильный диск сцепления и другие автомобильные детали.
