钛在生活中的应用（2）
2009-08-04
汽车产业对于环保、节能、安全的要求不断提高，而轻量化是汽车节省能源及提升性能的重要途径，基本上一辆车每减重10%，可相对减少8%~10%的燃油消耗，燃油效率可提高5.5%。由于钛合金的密度约为钢的60%，直接用钛合金取代钢制零件，可以减轻重量40%，且钛合金是比强度最高的轻金属材料，相对于铝、镁合金而言，具有卓越的耐腐蚀性能及高温强度，甚至高温达500℃左右仍能保持良好的力学性能。 目前钛合金运用于汽车的部位，主要集中于引擎及底盘零组件上。意大利法拉利3.5LV8与Acura的NSX V6引擎首次使用钛合金Ti-3Al-2V-0.1S的锻造钛连杆;而汽车悬吊弹簧的应用上，开始于福斯2001 LUPO FSI的车款，福斯选择德国制造商Muhr und Bender公司改造其钢弹簧的生产线，以便适用于钛制弹簧的生产，钛制弹簧的重量比钢制产品减轻约30%，2004年法拉利Challenge Stradale车款的悬吊弹簧也采用Timetal LCB低成本合金;上，美国GM公司将其应用在2001年Corvette Z06车款，使用2级纯钛制造排气管及消音器,重量为12kg/台，可较不锈钢减轻将近8.4kg，为单辆汽车应用钛制品的最大量。使用纯钛所制成的排气系统，比钢减重约50%，寿命可延长到12~14年，而一般钢制排气系统约7年必须要更换。
具体应用见下表。
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汽车零件用途 |
合金品种 |
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气门 |
Ti-6Al-4V、 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo |
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气门座 |
Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2Cr-1Fe |
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连杆 |
Ti-6Al-4V、Ti-4Al-2Sn-4Mn、Ti-7Al-4Mo |
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曲轴及发动机部件 |
Ti-6Al-4V 、Ti-5Al-2Cr-1Fe |
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回气管、消音器 |
工业纯钛 |
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悬簧 |
Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al |
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离合器片等 |
Ti-6Al-4V |
随着对汽车性能要求的提高以及各国环保意识的加强,钛，这一质轻、性能优异的材料在汽车上的用量会越来越多，但在某些部件上，钛要代替常规的钢铁、铝等汽车材料，还需在保证其性能的同时，降低成本，才能达到或接近汽车用材可以接受的成本水平。可以肯定，经过今后数年的努力，钛将会进入继航天、航空工业之后又一大的应用领域——汽车制造业 。
