Hoe wordt titanium gebruikt in lichtgewicht auto's?

Titanium en titaniumlegering hebben de kenmerken van lage dichtheid, uitstekende mechanische eigenschappen, goede biocompatibiliteit, corrosieweerstand, weerstand tegen hoge temperaturen en goede taaiheid bij lage temperaturen. Momenteel worden ze veel gebruikt in de automobielindustrie. In dit artikel bekijken we hoe titanium wordt gebruikt in lichtgewicht auto's .

Hoe wordt titanium gebruikt in lichtgewicht auto's

De dichtheid van een titaniumlegering is slechts 60% van staal en de sterkte kan meer dan 800 MPa bereiken. Het behoudt nog steeds goede mechanische eigenschappen bij ongeveer 500°C en heeft goede las- en vormeigenschappen. Het wordt meer dan 20 jaar geleden gebruikt bij de fabricage van raceauto's, waardoor de kwaliteit van racemotoren sterk is afgenomen en de motorprestaties zijn verbeterd.

Toepassingen van titanium en titaniumlegeringen in lichtgewicht auto's

Momenteel worden onderdelen van titaniumlegering gebruikt in de automobielindustrie worden voornamelijk gedistribueerd in uitlaatsystemen voor auto's , motorsystemen , transmissie- en trillingsreductiesystemen , en carrosserieframes .

Automobiel lichtgewicht

1. Uitlaatsystemen voor auto's

Materialen van uitlaatsystemen voor auto's moeten goede mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen en corrosieweerstand tegen S- en Cl-elementen hebben. Traditionele uitlaatklepcomponenten zijn gemaakt van roestvrij staal, maar het is gebleken dat titaniumlegeringen qua prestaties beter geschikt zijn voor uitlaatklepmaterialen.

De titanium retourleiding die in de nieuwe Chevrolet Corvette Z206 wordt gebruikt, vermijdt effectief de problemen van putcorrosie en lascorrosie op de roestvrijstalen buis, terwijl ook de efficiëntie van de brandstofverbranding en het acceleratievermogen worden verbeterd, en het verkorten van de remweg.

2. Motorsystemen

Het motorsysteem van een auto is het meest gebruikte onderdeel van een titaniumlegering op het gebied van auto's. De toepassing van titaniumlegering in het motorsysteem omvat voornamelijk de klep , drijfstang , krukas , klepzitting , en andere onderdelen.

De klep 

Op het gebied van kleppen van titaniumlegering hebben de Verenigde Staten en Japan veel onderzoekswerk verricht. De Verenigde Staten gebruiken momenteel Ti-6Al-4V legering om inlaatkleppen te maken en Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-legering om uitlaatkleppen te maken. Toyota, Japan, gebruikt een Ti-6Al-4V/Ti B-legering om inlaatkleppen voor te bereiden en een Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Nb-Si/Ti B-legering om uitlaatkleppen voor te bereiden.

De klepzitting

Klepzittingen van titaniumlegering worden veel gebruikt in race- en sportwagens en er worden elk jaar meer dan 250.000 sets geproduceerd, voornamelijk gemaakt van Ti-6Al-4V of Ti-5Al- 2Cr-1Fe-legering. Vanwege de relatief eenvoudige vorm van de klepzitting, vereist deze geen hoge mechanische verwerking en vereist geen speciale oppervlaktebehandeling, zijn de kosten relatief goedkoop en is het effect duidelijk in termen van gewichtsvermindering van de auto.

De drijfstang

Het gebruik van drijfstangen van titaniumlegering kan de kwaliteit van de motor effectief verminderen en de prestaties van de auto verbeteren. Op dit moment is het belangrijkste voorbereidingsmateriaal de Ti-6Al-4V-legering.

De krukas

Hoewel krukassen van titaniumlegering momenteel niet veel worden gebruikt, is de speciaal door Japan ontwikkelde Ti-3Al-2.5V-legering geverifieerd op Honda-raceauto's. Terwijl de massa effectief werd verminderd, werd het motortoerental verhoogd met 700 tpm, wat de superioriteit van de krukas van titaniumlegering aantoonde.

3. Dempende ophangsystemen

Het belangrijkste onderdeel van het dempingssysteem voor auto's is de veer. Vergeleken met algemeen verenstaal voor auto's heeft titaniumlegering een hogere specifieke sterkte en lagere afschuifmodulus en een hogere vermoeiingssterkte, waardoor het geschikter is voor het vervaardigen van dempingsveren voor auto's.

4. Carrosserieframes

In termen van carrosseriecomponenten geven de hogere specifieke sterkte, lagere dichtheid en goede corrosieweerstand van titaniumlegering aan dat het een goed materiaal is voor het vervaardigen van carrosserieframes. Op dit moment hebben sommige autofabrikanten titaniumlegeringen gebruikt in onderdelen zoals versnellingsbeugels en remklauwzuigers.

Daarnaast zijn titaniumlegeringen ook gebruikt in bevestigingsmiddelen voor auto's en andere onderdelen. Met de voortdurende ontwikkeling van de voorbereidingsprocessen van titaniumlegeringen en de auto-industrie, zullen titaniumlegeringen zeker op grotere schaal worden gebruikt in auto-onderdelen.

Conclusie 

Bedankt voor het lezen van ons artikel en we hopen dat het je een beter begrip geeft van hoe titanium wordt gebruikt in lichtgewicht auto's. Als u meer wilt weten over titanium of andere vuurvaste metalen , willen we u adviseren om Advanced Refractory Metals te bezoeken (ARM ) voor meer informatie.

Hoofdkantoor in Lake Forest, Californië,  Advanced Refractory Metals (ARM) is een toonaangevende fabrikant en leverancier van vuurvaste metalen en legeringen over de hele wereld en biedt klanten hoogwaardige vuurvaste metalen en legeringen zoals wolfraam , wolfraamlegeringen, molybdeen ,  molybdeenlegeringen, tantaal , renium , titaan , en Zirkonium .