Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gyda datblygiad cyflym y diwydiant ceir, mae problemau defnyddio tanwydd, diogelu'r amgylchedd a diogelwch a gynhyrchir gan automobiles wedi dod yn fwyfwy pryderus. Gan edrych ymlaen at gyfeiriad y diwydiant modurol yn y dyfodol, ysgafn, defnydd isel o danwydd a llai o allyriadau yw thema'r datblygiad. Yn ôl ystadegau awdurdod rhyngwladol, mae 60% o'r defnydd o ynni hylosgi tanwydd modurol yn eu hansawdd eu hunain, er bod y dur tenau cryfder uchel presennol, alwminiwm, magnesiwm, cyfansoddion matrics metel a deunyddiau resin plastig wrth leihau pwysau'r car wedi chwarae a rôl, ond mae ymddangosiad deunyddiau titaniwm diwydiannol yn gwneud y gweithgynhyrchu automobile wedi dewis gwell.
Mae gan fetel titaniwm fanteision dwysedd isel, cryfder penodol uchel a gwrthiant cyrydiad da, gall defnyddio deunyddiau titaniwm mewn automobiles leihau ansawdd y corff yn fawr, lleihau'r defnydd o danwydd, gwella effeithlonrwydd injan, gwella'r amgylchedd a lleihau sŵn. Ond gall y pris drud, gwneud aloi titaniwm yn y diwydiant Automobile dim ond yn y modelau moethus a cheir chwaraeon rhai ceisiadau, yn y car cyffredin a ddefnyddir yn anaml. Felly, ymchwilio a datblygu aloi titaniwm cost isel i ddiwallu anghenion y farchnad yw'r allwedd i hyrwyddo ei gymhwysiad mewn ceir teulu cyffredin.
Cymhwyso aloi titaniwm mewn diwydiant ceir
Er bod aloi titaniwm wedi'i ddefnyddio'n helaeth mewn diwydiant awyrofod, petrocemegol a llynges, ond mae'r cais yn y diwydiant automobile wedi bod yn datblygu'n araf. O 1956, datblygodd General Motors yr Unol Daleithiau y car titaniwm cyntaf yn llwyddiannus, rhannau auto titaniwm tan yr 1980au i gyrraedd lefel y cynhyrchiad màs, y 1990au gyda'r ceir moethus, ceir chwaraeon, ceir rasio mae'r galw yn cynyddu o flwyddyn i flwyddyn, titaniwm rhannau wedi bod yn ddatblygiad cyflym. 1990 y byd modurol swm titaniwm o dim ond 50t yn 1997 cyrraedd 500t yn 2002 i gyrraedd 1100t yn 2009, swm y titaniwm yn y diwydiant modurol. Ym 1990, dim ond 50t oedd swm y titaniwm a ddefnyddiwyd yn Automobile y byd, ym 1997 cyrhaeddodd 500t, yn 2002 cyrhaeddodd 1100t, yn 2009 cyrhaeddodd 3000t, a disgwylir y bydd swm y titaniwm a ddefnyddir yn automobiles y byd yn fwy na 5000t yn 2015.
1. gwialen cysylltu injan
Aloi titaniwm yw'r dewis delfrydol ar gyfer cysylltu deunydd gwialen. Gall rhodenni cysylltu injan wedi'u gwneud o aloi titaniwm leihau ansawdd yr injan yn effeithiol, gwella'r defnydd o danwydd a lleihau gwacáu. O'i gymharu â gwiail cysylltu dur, gall rhodenni cysylltu titaniwm leihau màs 15% i 20%. Sylweddolwyd cymhwyso gwiail cysylltu titaniwm yn gyntaf yn y peiriannau Ferrari 3.5LV8 ac Acura NSX newydd yn yr Eidal. Y deunyddiau a ddefnyddir mewn rhodenni cysylltu aloi titaniwm yn bennaf yw Ti-6Al-4V,-10V-2Fe-3Al,Ti-3} Al-2.0V a Ti-4Al-4Mo-Sn-0.5Si, ac ati. Deunyddiau aloi titaniwm eraill, megis Ti-4Al{{ 19}}Mae Si-4Mn a Ti-7M-4Mo, hefyd yn cael eu datblygu i'w defnyddio mewn rhodenni cysylltu.
Falf 2.Engine
Gall falfiau injan ceir wedi'u gwneud o aloi titaniwm nid yn unig leihau ansawdd ac ymestyn bywyd y gwasanaeth, ond hefyd leihau'r defnydd o danwydd a gwella dibynadwyedd y car. Falfiau titaniwm o'i gymharu â falfiau dur, gellir lleihau'r ansawdd 30% i 40%, gellir cynyddu cyflymder terfyn yr injan 20%. O ran cymwysiadau cyfredol, deunydd falfiau cymeriant yn bennaf yw Ti-6Al{-4V, a deunydd falfiau gwacáu yn bennaf yw Ti-6242S. Fel arfer mae Sn ac Al yn cael eu hychwanegu at ei gilydd i gael brau is a chryfder uwch; gall ychwanegu Mo wella eiddo trin â gwres aloion titaniwm, cryfhau cryfder aloion titaniwm wedi'u diffodd a rhai sy'n heneiddio, ac ar yr un pryd yn cynyddu'r caledwch. Aloeon titaniwm eraill sydd â photensial datblygu yw:
(1) gellir defnyddio falf cymeriant Ti-62S, mae ei nodweddion yn cyfateb i Ti-6Al-4V, ac yn rhatach.
(2) gellir defnyddio drws gwacáu Ti-6Al-2Sn-4.0Zr-0.4-Mo-0 .45Si, oherwydd y cynnwys Mo is, felly mae ei wrthwynebiad i ymwrthedd cudd na Ti-6242S uwch, tymheredd sy'n gwrthsefyll ocsidiad hyd at 600 gradd .
(3) gellir defnyddio falf gwacáu -TiAl, sydd â gwrthiant tymheredd uchel a phwysau ysgafn, ond nid yw prosesu yn addas ar gyfer y dull gofannu traddodiadol, dim ond yn addas ar gyfer castio a phrosesu meteleg powdwr.
3. sedd gwanwyn falf
Cryfder uchel a gwrthsefyll blinder yw bod yn rhaid i sedd y gwanwyn falf gael perfformiad aloi titaniwm ar gyfer aloi math triniaeth wres, gall fod yn driniaeth heneiddio datrysiad solet i gael cryfder uchel, y deunyddiau cyfatebol mwy addas yw Ti - 15V {{1 }}Cr - 3Al - 3Sn a Ti - 15Mo - 3Al - 2.7Nb - 0.2Si. Mitsubishi Motors wrth gynhyrchu automobiles ar raddfa fawr i ddefnyddio'r TI-22V - 4Sedd gwanwyn falf aloi titaniwm Al, y TI-22V - 4falf aloi titaniwm Al sedd gwanwyn yn addas ar gyfer cynhyrchu automobiles. Sedd gwanwyn falf aloi titaniwm 4Al, o'i gymharu â'r glicied dur gwreiddiol i leihau'r màs o 42%, mae'r trên falf yn lleihau syrthni'r màs o 6%, cynyddodd cyflymder uchaf yr injan 300r / min.
4. ffynhonnau aloi titaniwm
Mae gan ditaniwm a'i aloion fodwlws isel o elastigedd o'i gymharu â deunyddiau dur, mae gwerth σs / E yn fawr, sy'n addas ar gyfer gweithgynhyrchu cydrannau elastig. O'i gymharu â ffynhonnau dur Automobile, o dan y rhagosodiad o'r un gwaith elastig, dim ond 40% o ffynhonnau dur yw uchder ffynhonnau titaniwm, a dim ond 30% i 40% o ffynhonnau dur yw'r ansawdd, sy'n gyfleus ar gyfer dyluniad y corff car. Yn ogystal, gall aloi titaniwm perfformiad blinder rhagorol ac ymwrthedd cyrydiad wella bywyd gwasanaeth y gwanwyn. Ar hyn o bryd, y deunyddiau aloi titaniwm sydd ar gael ar gyfer cynhyrchu ffynhonnau modurol yw Ti-4.5Fe6.8Mo-1.5Al a Ti-13V11C-3Al ac ati.
5.Turbocharger
Gall Turbocharger wella effeithlonrwydd hylosgi'r injan a gwella pŵer a trorym yr injan. Mae angen i rotor tyrbin y turbocharger weithio am amser hir yn y nwy gwacáu tymheredd uchel uwchlaw 850 gradd, felly mae angen ymwrthedd gwres da. Ni ellir defnyddio metelau ysgafn confensiynol fel aloion alwminiwm oherwydd eu pwyntiau toddi isel. Er bod deunyddiau ceramig wedi'u defnyddio mewn rotorau tyrbin oherwydd eu pwysau ysgafn a'u gwrthiant tymheredd uchel, mae eu defnydd wedi'i gyfyngu gan gost uchel a'r anallu i wneud y gorau o'u siâp. Er mwyn datrys y problemau hyn, mae Tetsui et al. datblygu rotor tyrbin TiAl, sydd wedi'i brofi a'i brofi i fod â gwydnwch ac effeithlonrwydd da nid yn unig, ond hefyd wedi gwella cyflymiad injan. Mae'r dyluniad hwn wedi'i fasnacheiddio'n llwyddiannus yn y gyfres Mitsubishi Lancer Evolution.
System 6.Exhaust a muffler
Defnyddir titaniwm mewn symiau mawr yn systemau gwacáu automobiles. Mae systemau gwacáu a wneir o ditaniwm a'i aloion nid yn unig yn gwella dibynadwyedd, hirhoedledd ac ymddangosiad, ond hefyd yn lleihau màs a gwella effeithlonrwydd hylosgi tanwydd. Gellir lleihau màs system wacáu titaniwm tua 40% o'i gymharu â system wacáu dur. Yn y gyfres Golff, gellir lleihau màs y system wacáu titaniwm 7 i 9 kg, a'r deunydd titaniwm a ddefnyddir yn y system wacáu yw titaniwm pur yn bennaf.
Dim ond 5-6kg yw màs muffler titaniwm, yn ysgafnach na muffler dur di-staen, ac ati 2000 o gar Chevrolet CorvetteZ06 gyda system muffler titaniwm a phibell gynffon 11.8kg yn lle'r system ddur di-staen 20kg wreiddiol, mae ansawdd y gostyngiad o 41%. Mae gan y system newydd yr un cryfder ac mae'n gwneud y car yn gyflymach, yn haws ei symud ac yn fwy effeithlon o ran tanwydd. Mae'r titaniwm a ddefnyddir ar gyfer y muffler hefyd yn titaniwm pur yn bennaf.
7. Adran Ffrâm y Corff
Er mwyn gwella diogelwch a dibynadwyedd automobiles, mae angen ystyried yr agweddau dylunio a gweithgynhyrchu, yn enwedig y deunyddiau a ddefnyddir mewn gweithgynhyrchu. Mae titaniwm yn ddeunydd rhagorol ar gyfer fframiau corff, nid yn unig am ei gryfder penodol uchel ond hefyd am ei galedwch. Yn Japan, mae gweithgynhyrchwyr ceir yn dewis tiwbiau wedi'u weldio â thitaniwm pur i wneud fframiau corff, a all wneud i fodurwyr deimlo'n ddigon diogel wrth yrru.
8. Cydrannau titaniwm eraill
Yn ogystal â'r cydrannau uchod, defnyddir titaniwm hefyd mewn breichiau siglo injan, ffynhonnau crog, pinnau piston injan, caewyr modurol, cnau lug, trawstiau ymwthio allan drws modurol, cromfachau gêr modurol, pistonau caliper brêc, pinnau pin, platiau pwysau, botymau gêr a phlât cydiwr modurol a rhannau modurol eraill.
