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鈦合金材料在汽車上的運用



近年來,隨著汽車工業的發展,世界汽車產量和數量日益增加。2009年,中國汽車工業突飛猛進,產銷超過1300萬輛,超越美國和日本成為世界第一汽車產銷大國。汽車在給人們出行帶來便利的同時,也造成了油耗、環保、安全三大問題。考慮到可持續發展,降低油耗和排放污染尤為迫切。據國際權威部門統計,汽車使用的燃料中,約有60%是靠自重消耗的。重量每減少10%,廢氣排放量可減少10%,油耗可減少7%。可見,汽車輕量化是實現上述目標的有效措施。




實現汽車輕量化主要有兩種途徑:一是優化汽車車架結構;另一個是汽車制造中輕量化材料的使用。目前汽車上使用的輕合金主要有鋁、鎂、鈦合金等金屬。





1.鈦板回收價格合金在汽車上的應用及特點



鈦板回收價格合金是一種綜合性能優異、密度低、比強度高的新型結構和功能材料。鈦的密度為4.51g/cm3,介于鋁(2.7g/cm3)和鐵(7.6g/cm3)之間。鈦合金比強度高于鋁合金和鋼,韌性與鋼相當。并且鈦及鈦合金具有良好的耐腐蝕性能,優于不銹鋼,特別是在海洋大氣環境和微氧化氣氛中。鈦合金的工作溫度較寬,低溫鈦合金在-253℃仍能保持良好的塑性,而耐熱鈦合金的工作溫度可達550℃左右,其耐熱性明顯高于鋁合金和鎂合金。同時具有良好的加工性能和焊接性能。




自鈦工業化生產以來,鈦板回收價格和鈦合金的優異性能吸引了各種尖端產業的關注。隨著鈦工業的起步,鈦材料在50年代中期進入汽車工業。20世紀90年代,隨著世界范圍內能源短缺和人們環保意識的加強,特別是汽車工業,美國、日本和歐洲相繼頒布了一系列生態法規,對燃料利用率、CO2排放、汽車輕量化、汽車安全可靠性等提出了更高的要求。許多發達國家和著名汽車制造商都在積極開發和加大對汽車用鈦的研究投入。為汽車使用鈦板回收價格提供強大動力。進入新世紀,中國鈦工業逐步步入汽車領域。





2.汽車中使用的鈦板回收價格零件



鈦在汽車中的用途主要分為兩類。第一類是減輕內燃機往復運動部件的質量(對于內燃機往復運動部件來說,即使是幾克的質量減輕也很重要);第二類用于減少汽車的總質量。根據設計和材料特性,鈦在新一代汽車中主要分布在發動機部件和底盤部件上。在發動機系統中,鈦可用于制造氣門、氣門彈簧、氣門彈簧座和連桿。底盤部件主要是彈簧、排氣系統、半軸和緊固件。




根據資料,除了上面提到的重點,還有:搖臂、懸架彈簧、活塞銷、渦輪增壓器轉子、緊固件、凸耳螺母、擋車器支架、車門凸梁、制動鉗活塞、銷螺栓、離合器片、壓盤、變速按鈕等等。




降低鈦合金成本的途徑。鈦及鈦合金雖然早在20世紀50年代就進入了汽車制造領域,但發展相對緩慢,主要原因是價格因素。為了滿足汽車工業對鈦的需求,鈦工業家在冶煉、加工和制造方面做了大量工作。以滿足汽車工業的需求。




鈦板回收價格金屬熔點高,化學性質非常活躍,與O、H、N、C等元素的化學親和力很強,這使得提取純鈦比較困難。克羅爾鎂還原法在工業上廣泛用于生產海綿鈦。克羅爾鎂還原法生產海綿鈦工藝復雜,能耗高,周期長,不能連續生產。同時需要大量的金屬鎂作為還原劑,生產成本高。




鈦板回收價格合金價格高的另一個原因是合金元素價格高。隨著鈦板回收價格冶煉技術的進步,將生產加工過程中產生的鈦下腳料經過一系列處理后作為爐料加入,實現循環生產,是降低原料成本的有效方法。實踐表明,每殘留1%的鈦,鈦錠生產成本可降低0.8%。如果采用電子束冷床爐和等離子束冷床爐進行冶煉,可以提高鈦板回收價格鑄錠的冶金質量,同時可以使用大量的回收爐料,有效降低鑄錠成本。






3.降低加工成本。



占總成本60%以上的加工成本是各國降低成本研究的重點。鈦零件的制造工藝不僅復雜,而且在制造過程中會產生大量的殘余鈦,生產周期長,導致零件制造成本增加。阻礙了其更廣泛的推廣和應用。




鑄造是一種經典的(近)凈成型工藝。生產的零件不需要加工或很少加工,因此節省了大量金屬。形狀復雜的零件往往可以通過鑄造來生產,但當這些零件采用其他傳統工藝制造時,工藝復雜,生產成本高,尤其是對于材料價格相對較高的鈦板回收價格金屬。目前,鈦鑄件廣泛應用于航空工業。在汽車制造業中,用鑄造方法生產的零件包括閥門、渦輪壓力機等。




粉末冶金作為現代冶金和材料加工的先進技術,在鈦工業中發揮了重要作用。采用鈦板回收價格粉末冶金近成型技術,可直接制造成品或接近成品的零件,降低了原材料消耗,縮短了加工周期,比常規工藝節約成本20%~50%。在汽車制造業中,鈦粉末冶金近成型技術尤其受到重視。在日本,汽車粉末冶金零件廣泛應用于發動機和變速箱,其中連桿、氣門座、氣門、皮帶輪、同步器轂和同步環是復雜且要求高的關鍵零件。目前,鈦粉冶金的研究正處于快速發展階段,主要包括幾個方面:一是高質量、低成本的鈦粉制備技術及其產業化;二是鈦粉末冶金制備技術,并在汽車行業推廣應用。




除此之外,激光成型技術(融合了激光技術、CAD/CAM技術和材料技術的最新成果)可以根據計算機模型,用合金粉末一步直接成型出最終形狀復雜的零件。制造的鈦零件性能介于鑄造和鍛造之間,而成本降低15%~30%,交貨期縮短50%~75%。




金屬粉末注射成形(MIM)是一種快速發展的近凈成形粉末冶金技術,可以制造高質量、高精度的復雜零件,被認為是目前最具優勢的成形技術之一。還有就是鍍鈦技術,也是可以降低成本的新技術。可見,要降低鈦材價格,必須從開發新的低成本合金體系和提高生產工藝入手,才能真正解決汽車用鈦受鈦板回收價格價格制約的問題,讓汽車用鈦板回收價格更具競爭力和發展前景。


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