État de l'application et perspective d'alliage de titane dans l'industrie automobile

Bien que le titane ait été découvert par des scientifiques britanniques et allemands dès la fin du XVIIIe siècle, ce n'est qu'au début du 20e siècle que les scientifiques des États-Unis ont extrait le titane pur, et la production à l'échelle industrielle du titane était déjà en 1948, et Le développement de l'industrie du titane est une industrie émergente développée avec le développement de l'industrie aérospatiale. Bien que les alliages de titane aient été largement utilisés dans les industries aérospatiales, pétrochimiques et navires, leur application dans l'industrie automobile a été lente à développer. Depuis 1956, les États-Unis General Motors ont réussi à développer avec succès la première voiture All-Titanium, jusqu'à ce que les années 1980, les pièces automobiles en titane n'atteignent la production de masse, les années 1990 avec l'augmentation de la demande de voitures de luxe, de voitures de sport, de voitures de course, de pièces de titane ont été accéléré.

Les avantages du titane en tant que matériau de composant automobile sont: le module à haute résistance, à faible densité et élastique est d'environ la moitié de l'acier, un faible coefficient de dilatation thermique, environ la moitié de l'acier inoxydable et de l'aluminium, non magnétique, faible conductivité thermique, pas de pollution à la pollution à L'environnement, etc. En outre, après l'utilisation du titane dans l'industrie automobile, il peut considérablement réduire la qualité de l'entretien automobile, réduire sa consommation de carburant, améliorer l'efficacité du travail automobile et réduire le bruit. Le plus courant est l'utilisation de l'alliage de titane pour fabriquer des pièces de moteur, il y a de nombreux avantages: la densité en alliage du titane est faible, peut réduire la masse inertielle des pièces mobiles; Dans le même temps, le ressort de la valve en titane peut augmenter la vibration libre, affaiblir les vibrations corporelles, améliorer la vitesse du moteur et la puissance de sortie; Réduisez la masse inertielle des pièces mobiles, réduisant ainsi la friction et améliorant les aliments énergétiques du moteur. La sélection de l'alliage de titane peut réduire la contrainte de charge des pièces pertinentes et réduire la taille des pièces, de sorte que la qualité du moteur et de l'ensemble du véhicule peuvent être réduites. La réduction de la masse inertielle des composants réduit les vibrations et le bruit et améliore les performances du moteur. En résumé, l'utilisation de l'alliage de titane dans les produits automobiles est principalement divisée en deux catégories, la première catégorie consiste à réduire la qualité des pièces d'origine, qui impliquent principalement les parties alternatives à grande vitesse du moteur et le poids de la voiture. Le deuxième type est utilisé pour fabriquer des pièces résistantes à la corrosion, comprenant principalement des systèmes d'échappement, des pièces de châssis, des systèmes de suspension et d'autres pièces automobiles dans des environnements difficiles, ce qui peut améliorer la durée de vie des pièces automobiles.

Avec le développement de la société, l'économie d'énergie et la protection de l'environnement sont le principal corps du développement de produits, et la «légèreté» des automobiles est une économie d'énergie directe très importante et une mesure de réduction des émissions dans l'industrie automobile, qui est devenue le consensus de l'industrie . La recherche montre qu'environ 60% du carburant utilisé par la voiture est consommé dans le poids de la voiture, et chaque 10% de la qualité de maintenance de la voiture est réduit, les émissions d'échappement peuvent être réduites de 10% et la consommation de carburant peut être réduite par 7%. En 1956, General Motors (GM) et ses fournisseurs ont assemblé une voiture d'exposition avec un corps tout en titane; Honda Motor Company du Japon en 1994 NSX Racing 3.0L24 Valve V-6 Moteur utilisé en titane forgé de tit de connexion; Les sièges à ressort à soupape en titane sont utilisés dans des moteurs à quatre cylindres à haute capacité fabriqués par Mitsubishi Motors. Les tiges en titane sont également utilisées dans les voitures Porsche.

Avantages des pièces en alliage en titane

L'alliage de titane a les avantages de poids léger, de résistance spécifique élevée et d'une bonne résistance à la corrosion, et a été largement utilisé dans l'industrie automobile, la plus utilisée est le système moteur. L'application de pièces en alliage en titane peut réduire les vibrations et le bruit du moteur, améliorer la vitesse de rotation du vilebrequin, réduire la contrainte du vilebrequin, obtenir un couple de moteur plus élevé, peut améliorer la vitesse critique des vibrations de la soupape du moteur, réduire la charge de ressort, réduire l'usure de la valve et réduire la consommation de carburant. Il convient à la conception, à la fabrication et à l'application de silencieux d'automobile, qui, d'une part, utilise la forte procédabilité de l'alliage de titane à température ambiante, et améliore également l'application d'une résistance à haute température, d'une résistance à l'oxydation élevée et d'une résistance au fluage. L'application de l'alliage de titane dans d'autres composants peut améliorer le confort du personnel et la beauté de la voiture. De plus, l'alliage de titane a joué un rôle incommensurable dans l'économie d'énergie automobile et la réduction de la consommation.

Péroraison

L'application de l'alliage de titane dans les automobiles a eu de bons résultats, mais il est actuellement utilisé dans les voitures de course et les voitures de sport. Le prix élevé et le coût de fabrication élevés sont les raisons fondamentales pour lesquelles les alliages de titane ne peuvent pas être largement utilisés dans les camping-cars familiaux. Par conséquent, le développement de l'alliage de titane à faible coût est une clé importante pour l'application pratique de l'alliage de titane, les points suivants sont la direction future de développement et d'application des pièces en alliage de titane:

1) Remplacez les éléments ajoutés importants dans les alliages de titane tels que V, Mo et NB avec des éléments ajoutés à faible coût.

2) Développement d'alliages de titane de coupe libre.

3) Améliorer la méthode de fabrication de la poudre de titane.

4) L'utilisation d'une coulée continue pour produire des tiges ou des plaques de titane de petit diamètre peut réduire l'utilisation de la main-d'œuvre et de l'énergie et réduire les coûts.

5) L'utilisation de la technologie de coulée près de Net ou du processus de métallurgie de la poudre à proximité pour développer des alliages de titane à faible coût.

La Chine développe vigoureusement la promotion du titane automobile. Le titane est progressivement associé aux automobiles pour promouvoir l'application du titane dans les automobiles. Des recherches automobiles en titane ont été effectuées, telles que la métallurgie du titane et la recherche tiale. Le prix élevé de l'alliage de titane est principalement soumis à la technologie actuelle de fusion et de traitement, et le titane est le deuxième seulement après l'aluminium, le fer et le magnésium dans la croûte, se classant quatrième. En raison du développement et de l'application continus de l'industrie des alliages de titane dans les produits civils, la production d'alliage de titane, en particulier le tube sans couture en titane, le tuyau Ti augmente également d'année en année, la recherche et le développement de la technologie des alliages de titane seront encore renforcés et les La réduction des coûts de fusion et de traitement en titane est également une tendance inévitable. Étant donné que l'alliage de titane dans la réalisation de l'automobile léger, une faible consommation de carburant et des performances élevées, les exigences mondiales de réduction des émissions d'économie d'énergie, le développement de la couverture de véhicules énergétiques, la simplification de la réduction des coûts internes du processus de fabrication, est la tendance future du développement automobile, donc l'alliage de titane occupera une position importante dans l'industrie automobile, est largement utilisée. L'application de pièces en alliage de titane dans les automobiles de ménage ordinaires sera largement utilisée dans un avenir proche.