铝镁钛合金材料在汽车发动机中的应用
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钛及钛合金在汽车上的应用
钛及其合金在汽车上的应用
一、汽车结构和零件
1、发动机结构:一般使用Ti-6Al-4V合金制成汽车发动机的结构件,如化油器支
架支架、进气管、凸轮轴、火花塞座等。
2、底盘结构:通常采用钛合金材料制成的汽车底盘的结构件,可以减轻车身重量,提高车辆抗冲击能力,增加车辆空气动力学的表现力和稳定性。
3、车身:在汽车车身的制造过程中,采用钛合金材料制造汽车车身,可以显著减
轻汽车重量,减少污染,节省燃料消耗,提高汽车性能。
二、汽车零部件
1、发动机部件:高强度的钛合金材料可用于制造发动机曲轴、曲轴头、活塞等零件,既能够提高燃料的燃烧效率,又具有耐腐蚀性和耐热性,有助于汽车发动机的性能和续航里程。
2、变速箱:钛合金制造的变速箱部件,能有效减少变速箱的重量和阻力,提高驱
动效率,发挥变速箱最大的动力性能。
3、刹车零件:采用钛合金制造的刹车零件,既坚硬耐用,又可以有效减轻刹车系
统的重量。
三、安全配件
1、安全带:利用钛合金纤维制成的汽车安全带,既有良好的拉力强度,而且可以
耐受高温环境的考验,有助于驾驶员安全出行。
2、可靠的汽车车帘:用钛合金制成的汽车车帘,表面有良好的防腐蚀性,使汽车
的安全性得到保障。
3、防撞材料:采用钛合金材料制成的汽车强化板,既具有良好的抗冲击性,而且
可以提高空气动力学表现力和汽车安全性。
铝镁合金丝用途1. 引言随着科技的发展和工业的进步,材料的研发与应用变得越来越重要。
铝镁合金作为一种轻质高强度材料,在众多领域中具有广泛的应用前景。
本文将探讨铝镁合金丝的用途,详细介绍其在不同领域中的应用情况。
2. 应用领域一铝镁合金丝在航空航天领域的应用2.1 用途一铝镁合金丝可以用于制造飞机和火箭的结构件。
由于铝镁合金丝具有轻质高强度的特点,可以减轻飞机和火箭的重量,提高载荷能力和燃油效率。
这对于航空航天领域来说具有极大的意义。
2.2 用途二铝镁合金丝可以用于制造飞机内部的装置和设备。
例如,铝镁合金丝可以用于制造飞机座椅的支撑结构,使其具有更高的强度和耐用性。
此外,铝镁合金丝还可以用于制造飞机内部仪器仪表的支撑结构,确保其稳定性和可靠性。
3. 应用领域二铝镁合金丝在汽车工业中的应用3.1 用途一铝镁合金丝可以用于制造汽车车身结构件。
汽车的车身结构件需要具备一定的强度和刚度,同时要尽量减轻整体重量,以提高燃油效率。
铝镁合金丝的使用可以满足这些要求,使汽车更加安全和节能。
3.2 用途二铝镁合金丝可以用于制造汽车发动机部件。
发动机部件需要具备一定的耐高温和耐腐蚀性能,同时要具备良好的强度和刚度。
铝镁合金丝可以满足这些要求,使汽车发动机更加可靠和高效。
4. 应用领域三铝镁合金丝在电子领域中的应用4.1 用途一铝镁合金丝可以用于制造电子产品的外壳。
电子产品的外壳需要具备一定的强度和耐用性,同时要轻盈美观。
铝镁合金丝的使用可以满足这些要求,使电子产品更加坚固和便携。
4.2 用途二铝镁合金丝可以用于制造电子产品的散热器。
电子产品在工作过程中会产生大量的热量,需要通过散热器来散发热量,以保持正常的工作温度。
铝镁合金丝具有优良的导热性能,可以有效地提高散热效果。
5. 总结铝镁合金丝作为一种轻质高强度材料,在航空航天、汽车工业和电子领域中具有广泛的应用前景。
通过在不同领域中的应用,铝镁合金丝可以实现材料的轻量化、强度提升和性能优化,从而满足现代工业对材料的高要求。
铝型材在汽车上的应用
铝型材在汽车上的应用非常广泛,主要体现在以下几个方面:
1. 车身结构:铝型材作为轻量化材料的代表,在汽车的车身结构中得到了广泛应用。
通过使用铝型材,可以降低整车重量,提高燃油经济性和驾驶性能。
同时,铝型材具有较好的强度和刚性,能够提供车身所需的结构支撑和抗碰撞保护。
2. 发动机部件:铝型材可以用于汽车发动机部件的制造,例如发动机缸盖、进气歧管等。
铝型材具有良好的导热性能和耐高温性能,可以有效地降低发动机的重量和提高散热效果。
3. 悬挂系统:铝型材可以用于汽车悬挂系统的制造,例如悬挂臂、减震器支架等。
使用铝型材可以减轻悬挂系统的重量,提高悬挂系统的性能和操控稳定性。
4. 内饰装饰:铝型材也可以用于汽车的内饰装饰,例如门把手、中控面板等。
铝型材具有良好的表面处理性能,可以呈现出现代感和高级感,提升车内舒适性和豪华感。
总之,铝型材在汽车上的应用可以带来轻量化、强度高、导热性好等多种优势,符合现代汽车对材料性能的要求,是汽车工业中不可或缺的重要材料之一。
镁合金在汽车制造中的应用随着汽车科技不断进步和人们对环保意识的不断增强,越来越多的汽车厂商开始使用镁合金来制造汽车部件。
镁合金相较于其他金属材料有更好的轻量化和强度性能,而且有利于解决汽车行业所面临的许多挑战。
本文将深入探讨镁合金在汽车制造中的应用。
一、优点1. 轻量化:镁合金是一种比铝合金更轻的材料,它的密度只有铝合金的2/3。
这意味着使用镁合金可以大幅减轻汽车的重量,从而提高燃油效率。
相比之下,使用钢材制造汽车部件不仅重量大,还会导致能源浪费和碳排放.2. 强度高:镁合金不仅非常轻,而且还有很高的强度。
这使得它成为制造各种汽车部件的优秀材料。
汽车制造商可以使用镁合金来制造底盘,减震器,引擎罩和车门等部件。
使用镁合金制造这些部件可以让汽车更加坚固和安全.3. 可回收性:镁合金是一种可回收材料,这意味着它可以进行多次回收和再利用。
这对于环保意识高涨的现代社会来说尤为重要。
使用镁合金部件的汽车不仅减少了车辆尾气的排放,还可以在车辆退役后进行回收和再利用。
二、应用1. 底盘:镁合金是制造底盘的理想材料之一。
底盘是汽车的支撑结构,使用镁合金制成的底盘可以减轻汽车的重量,提高车辆的操控性。
由于镁合金优异的耐疲劳性能,使用镁合金制造的底盘可以极大的提高汽车的耐久性。
2. 发动机罩:镁合金材料可以制造发动机罩,这样可以加速热量散发,提高发动机的散热性能。
这可以帮助防止发动机因为过热而受到损坏。
使用镁合金制造发动机罩可以减轻车辆重量,并减少燃料消耗.3. 车门:镁合金是制造轻量,但是坚固耐用车门的理想材料。
使用镁合金制造车门可以保证车辆在碰撞情况下的良好保护。
而且,车门使用镁合金制造的优势还在于保证车门在关闭时可以实现更加严密的状态。
三、挑战虽然镁合金有许多优秀的性能,但是它在汽车制造中仍面临许多挑战。
1. 价格昂贵:镁合金相对于其他汽车制造材料价格较高,这会提高汽车的成本。
这一问题可以通过提高镁合金的产量来逐渐解决。
镁合金铝合金在汽车轻量化上的应用及发展趋势镁合金和铝合金是目前汽车轻量化材料中的主要代表,它们具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,在汽车制造领域得到越来越广泛的应用。
本文将从镁合金和铝合金在汽车轻量化上的应用、发展趋势等方面展开探讨。
一、镁合金在汽车轻量化上的应用随着汽车工业的不断发展,汽车轻量化成为了当前汽车制造领域的一个重要发展方向。
镁合金以其密度小、比强度高、耐热耐腐蚀等优点,成为了汽车轻量化领域中备受瞩目的材料之一。
1. 发动机部件镁合金在汽车发动机部件上的应用是其较为重要的应用领域。
镁合金可以用于制造发动机缸体、传动壳、曲轴箱等部件,其重量轻、导热性能好等特点可以有效地提高汽车发动机的工作效率,减轻整车重量,提高燃油经济性。
2. 变速箱部件镁合金还可用于汽车变速箱的制造中,例如变速箱壳体、液压零部件等。
镁合金的强度高、耐热性好等特点,使得其在变速箱部件上的应用能够有效地提高汽车的整体性能和可靠性。
3. 结构件除了发动机和变速箱部件外,镁合金还可以用于汽车各种结构件的制造,例如车身、悬挂系统、转向系统等。
使用镁合金制造这些部件可以有效地降低整车重量,提高汽车的燃油经济性和操控性能。
2. 轮毂轮毂是汽车上重要的部件之一,也是铝合金的重要应用领域。
采用铝合金制造轮毂可以有效地降低整车重量,并且具有良好的强度和刚性,提高汽车的操控性能和舒适性。
1. 复合材料的应用未来,随着汽车对轻量化、高强度、高刚度的需求不断增加,镁合金和铝合金很可能会与其他高强度材料如碳纤维复合材料等进行混合应用,以更好地满足汽车对材料性能的要求。
2. 制造工艺的提高随着制造工艺的不断提高,镁合金和铝合金的成型、焊接、表面处理等工艺也将得到提升,从而使其在汽车轻量化领域中的应用得以进一步扩大和深化。
3. 新材料的研发随着科技的不断发展,新型镁合金和铝合金材料的研发也将不断推进,例如高强度、高耐热性能的新型合金材料的问世,将为汽车轻量化领域带来更多的可能性。
镁合金应用发展与汽车航空领域近年来,镁合金作为一种轻质高强材料,得到了广泛的关注和应用。
尤其在汽车和航空领域,镁合金正逐渐取代传统材料,成为行业发展的新趋势。
本文将探讨镁合金在汽车航空领域的应用发展情况。
一、镁合金在汽车领域的应用1. 车身结构优化镁合金相比于传统的钢铁材料,具有更轻、更高强度的特点。
因此,在汽车的车身结构优化方面,镁合金能够帮助降低整车的重量,提高燃油效率。
同时,镁合金的高强度和优良的吸能性能也能够提高汽车的碰撞安全性能。
2. 发动机零部件应用镁合金在汽车发动机的零部件上也得到了广泛的应用。
例如,镁合金可以用于发动机缸体、飞轮壳等关键零部件的制造。
相比于传统的材料,镁合金的使用可以减轻发动机的重量,提高发动机的效能和燃油经济性。
3. 内饰件和外饰件应用由于镁合金具有良好的强度和表面处理性能,因此在汽车的内饰件和外饰件上也有广泛的应用。
例如,镁合金可以用于制造汽车座椅的骨架、车门的内衬板等。
镁合金不仅具有良好的造型性能,还能够有效降低汽车的重量,提高整车的性能。
二、镁合金在航空领域的应用1. 飞机结构应用航空领域对于材料的要求十分严苛,要求具备高强度、轻质的特点。
镁合金正是符合这些要求的材料之一。
目前,在航空领域中,镁合金被广泛应用于飞机结构上,例如飞机翼、机身等部位。
使用镁合金制造的航空零部件能够大幅减轻整机的重量,提高飞行效率。
2. 航空引擎应用航空引擎作为飞机的“心脏”,对于材料的要求也很高。
镁合金具有良好的高温性能和优异的强度特点,因此在航空引擎的制造中得到了广泛应用。
镁合金可以用于制造涡轮叶片、涡轮盘等关键部件,提高发动机的整体性能。
3. 航空航天器内饰件应用在航空航天器的内饰件中,镁合金也得到了广泛应用。
镁合金可以用于制造座椅、仪表板、食品包装等。
相比于传统的材料,镁合金具有更轻、更高强度的特点,能够有效减轻航空航天器的负重,提高整机的性能。
总结:随着汽车和航空业的不断发展,对于轻量化材料的需求也越来越迫切。
发动机缸体材料发动机缸体作为发动机的重要部件,其材料选择对于发动机性能和可靠性具有重要影响。
目前,常见的发动机缸体材料主要包括铸铁、铝合金和镁合金。
本文将就这三种常见的发动机缸体材料进行介绍和比较。
首先,铸铁是传统的发动机缸体材料,其具有良好的耐磨性和耐高温性能,能够满足发动机在高温高压下的工作要求。
此外,铸铁材料的成本相对较低,制造工艺成熟,易于加工和制造。
然而,铸铁的密度较大,重量较重,可能会增加整车的自重,影响燃油经济性。
同时,铸铁的导热性能较差,可能会影响发动机的散热效果。
其次,铝合金作为发动机缸体材料在近年来得到了广泛应用。
铝合金具有优异的导热性能和轻质化特性,能够有效提高发动机的散热效果,降低整车的自重,提高燃油经济性。
此外,铝合金的加工工艺也比较成熟,能够满足复杂结构的制造需求。
然而,铝合金的耐磨性和耐高温性能相对较差,需要通过表面处理或添加增强材料来提高其性能。
最后,镁合金作为新型的发动机缸体材料,具有优异的轻质化特性和良好的成形性能。
镁合金的密度仅为铸铁的三分之一,能够有效降低整车的自重,提高车辆的燃油经济性。
同时,镁合金还具有良好的抗腐蚀性能,能够延长发动机的使用寿命。
然而,镁合金的加工工艺相对较难,需要特殊的设备和工艺来保证其制造质量。
此外,镁合金的成本相对较高,制造成本也较高。
综上所述,不同的发动机缸体材料各具特点,适用于不同的发动机需求。
铸铁材料具有良好的耐磨性和耐高温性能,适用于高性能发动机;铝合金材料具有优异的导热性能和轻质化特性,适用于追求燃油经济性的发动机;镁合金材料具有良好的轻质化特性和抗腐蚀性能,适用于追求高性能和长寿命的发动机。
因此,在选择发动机缸体材料时,需要根据具体的发动机要求和整车设计需求进行综合考虑,以确保发动机的性能和可靠性。
钛合金在汽车上的应用
随着汽车技术的不断发展,钛合金作为一种轻高强材料,广泛应用于汽车工业。
下面是钛合金在汽车上应用的几个方面:
1. 车身结构:钛合金的高比强度和轻质化特性使其成为汽车高端车型的理想材料之一。
现代汽车的车身构造越来越复杂,使用钛合金可以降低车身自重,提高车身刚度和强度,确保乘客安全。
2. 制动系统:钛合金可以承受较高的温度,具有优异的抗腐蚀性能和抗疲劳性能,使得它成为高端轮组和制动器的理想材料之一。
使用钛合金制造的制动器具有更快的散热速度和更好的制动效果,可以提高车辆的制动性能。
3. 发动机部件:钛合金具有耐高温、耐腐蚀和高强度等特点,可以用于制造发动机叶轮、活塞、连杆等部件。
与传统的铸铁或铜制部件相比,钛合金制造的部件重量更轻,工作效率更高,能够延长发动机寿命。
4. 悬挂系统:车辆的悬挂系统要求材料具有较高的强度和刚度,以便承受高速行驶时的冲击和震动。
钛合金具备较高的比强度和刚度,使得它成为制造高性能汽车悬挂系统的理想材料之一。
总的来说,钛合金在汽车工业中的广泛应用,除了能够提高汽车性能和安全性之外,还为环保出一份力。
由于钛合金的轻量化特性,可以
减少汽车的自重,从而降低燃油消耗和排放。
随着技术的不断进步,相信钛合金在汽车工业中的应用会变得越来越广泛。
铝合金在汽车中的应用
铝合金在汽车中的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:
1. 发动机部分:铝合金通常用于发动机缸盖、缸体和曲轴箱等部件,因为它具有较低的重量和良好的导热性能,可以减轻发动机负荷并提高燃烧效率。
2. 底盘部分:铝合金在车辆底盘中的应用主要体现在悬挂系统、刹车系统和转向系统等方面。
通过使用铝合金部件,可以减轻车辆整体重量,提高悬挂系统的减震效果和响应性能。
3. 车身部分:铝合金在汽车车身中的应用主要是为了减轻整车重量,并提高车辆的燃油经济性和行驶稳定性。
常见的应用包括车门、车顶、车尾箱盖等。
4. 轮毂和轮圈:铝合金轮毂和轮圈具有较低的重量和较高的强度,可以减轻悬挂系统的负荷,提高车辆的操控性和制动效果。
总体来说,铝合金在汽车中的应用可以提高车辆的性能、节约能源,并降低车辆的排放。
随着技术的发展和铝合金的进一步研究,铝合金在汽车行业的应用前景将更加广阔。
铝、镁、钛合金材料在汽车发动机中的应用
世界铝业协会的报告指出,汽车质量每减少10%,燃油消耗可以降低6%—8%。
由此可见减轻汽车自重是实现汽车节约能源,降低燃油消耗,减少尾气排放的重要措施。
汽车轻量化是当代汽车发展的一个重要课题,其基本要求是:
(1)在保证汽车质量和功能不受影响的前提下,最大限度地减轻各零部件的质量,降低燃耗,减少排放污染。
(2)在使汽车减轻质量、降低燃耗、减少排放的同时,努力谋求它的高输出功率、高响应性、低噪声、低振动、良好的操纵性、高可靠性和高舒适性等。
(3)在汽车轻量化的同时,汽车的价格应当下降或保持在合理水平,具有商业竞争能力,即汽车的轻量化技术必须是兼顾质量、性能、价格的技术。
通常占汽车总质量比重较大的部分有发动机、底盘、车身、内外装备等,所占比例如表1所示。
汽车各部分的质量是相互关联的,发动机是汽车的心脏,其质量不容忽视。
如果减轻发动机质量,底盘质量就能相应减轻,而减轻车身零部件的质量,支承它的车架、车桥、车轮、悬架等行走系的负荷就会降低,其质量和尺寸可相应减小,从而使发动机和制动器的质量和尺寸也可相应减小。
但汽车轻量化是具有前提条件的,即在保证汽车整体质量和性能不受影响的前提下,应最大限度地减轻各零部件的质量,努力谋求高输出功率、低噪声、低振动和良好的操纵性、高可靠性等,降低燃油消耗,减少排放污染。
为此,各国的汽车制造厂家为了使发动机轻量化、高速化、高功率化,并且有较高的耐久性,做了大量的工作,大量新材料被应用进来。
1铝合金在汽车发动机上的应用
铝是生产汽车的优良材料。
铝代替传统的钢铁制造汽车,可使整车重量减轻30%—40%,研究表明,汽车上每使用1kg铝,便可降低自重2.25kg,减重效应高达125%,同时,在汽车整个使用寿命期内,可减少废气排放20kg。
即用铝的减重和排放效果比为1:2.25:20。
铝回收利用简便,是钢铁以外能最大限度回收利用的材料,几乎90%的汽车用铝可回收并循环使用,在世界环保意识高涨的今天,能高度回收利用的材料和制品日益受到重视。
因此,铝材对促进汽车轻量化,降低能源消耗和改善人类生存环境贡献很大。
各国的汽车制造厂家为了使发动机轻量化、高速化、高功率化,并且有较高的耐久性,在汽车发动机上越来越多地使用铝合金材料。
如铝质发动机体、铝质缸盖、铝质进气歧管。
铝具有高导热性和耐腐蚀性,单位重量导热性几乎比铁大3倍,用于制造发动机缸体、缸盖、进气歧管和活塞等零件,既减重效果明显,又可能提高发动机的压缩比,减少热应力,提高热效率和发动机的功率,表2为铝铸件与铸铁件重量比较。
汽缸体是发动机里最重的零件,采用轻质的材料可以大幅度减轻发动机的重量。
铝缸体和缸盖比原用材料轻30%—40%,铝6缸发动机比同类铸铁缸体轻32%左右,V6发动机轻50%左右。
轿车发动机铝缸盖和铝缸体处于增长趋势,如奔驰公司开发的微型轿车用0M660共轨直喷柴油机(排量0.799L),
Cu3压铸铝;日本丰田开发的SUV车用AZ系列汽油机(排量2.0L/2.4L)
采用Si—Cu系列的GD—AlSi
9
Cu3压铸铝的密度为2.75g/cm3,仅为铸铁的30%左右,可见减的机体也是用压铸铝制造的。
GD—AlSi
9
重的幅度较大。
目前,北美轿车市场上铝质发动机占有率几乎接近100%。
在国产轿车中,虽然大多采用了铝质发动机缸盖和进气歧管,而发动机铝缸体的比例不大,轿车发动机用铝低于国外水平。
2镁合金在汽车发动机上的应用
镁合金是最轻的金属结构材料,其密度为1.75-1.90g/cm3。
镁合金的张度和弹性模量较低,但它有高的比张度和比刚度,在相同重量的构件中,选用镁合金可使构件获得更高的刚度。
镁合金有很高的阻尼容量和良好的减振性能,可承受较大的冲击震动负荷,适用于制造承受冲击载荷和振动的零部件。
镁合金的熔点比铝合金低,压铸成型性能好。
镁合金铸件的抗拉张度与铝合金铸件相当,一般可达250MPa,最高可达600MPa以上。
屈服张度、延伸率与铝合金相比也相差不大。
镁合金还具有良好的耐腐蚀性能、电磁屏蔽性能、防辐射性能,可进行高精度机械加工。
镁合金具有良好的压铸成型性能,压铸件比厚最小可达0.5mm,适合制造汽车各类压铸件。
为适应发动机零件工作温度较高的需要,近年来欧美等国家先后开发出了Mg-A1-Ca,Mg-A1-Ca-Re 等高强度抗蠕变镁合金,以及MR1201S,MRl202S与MR1203S等高温镁合金。
欧洲正在使用和研制的镁合金汽车零部件有60多种,单车用镁合金913-2013g。
北美正在使用和研制的镁合金汽车零部件有100多种,是世界上汽车用镁合金量最大的地区,单车用镁合金518-2613g。
日本三菱铝业公司与澳大利亚工业科技部合作开发一种超轻质量的镁发动机。
我国研制新型压铸镁合金,其成分与德国的
TL2VW030成分相当,但杂质含量低,除具有较高强度、硬度和韧性外,还有较高抗蚀性能。
目前,我国汽车上使用镁压铸件只有桑塔纳轿车的变速器壳体和壳盖。
使用镁合金压铸件对实现汽车的轻量化、高速、节能等整体功能效果明显,镁压铸件每年以20%—25%的速度增加。
我国汽车行业和压铸业应用战略眼光看待这种趋势,研制和生产镁合金压铸件。
当前,制约镁在汽车中大量应用的最主要因素是技术问题。
就结构件而言,由于存在诸如对镁材料的特性缺乏深层次的理解,镁零件的防蚀技术未取得突破,镁材料的性能数据缺乏(尤其缺少工艺性能数据)和镁零件的设计与使用经验不足等问题,使镁在汽车中的普及程度暂时还难以与铝匹敌。
据此估计,近期内它在国内汽车用材中所占的比例不会超过1%。
3钛合金在汽车发动机上的应用
钛合金是一种新型结构材料,钛的密度为4.15g/cm3,比铁小很多;钛的熔点1668℃,比铁还要高;热胀系数小,作为耐热材料很有潜力;其制成的钛合金抗拉强度可达1500MPa,可与超高强度钢媲美,其比强度是常用工程材料中最高的;钛合金可在550℃以下工作,优于铝合金及一般钢。
因此它在航空、航天、汽车、造船等工业部门获得日益广泛的应用,发展迅猛。
由于钛及其合金的优异抗蚀性能,良好的力学性能,以及合格的组织相容性,使它用于制作假体装置等生物材料。
钛的耐蚀性比不锈钢好,密度是铁的1/2,韧性也与钢铁相当,在航空业被普遍采用,是与铝、复合材料相并列的“材料三大支柱”之一。
其缺点是成本高,加工性能差,切削、焊接、表面处理都较难。
钛合金化后可提高高温强度、加工性、焊接和耐蚀性。
钛合金适于制造汽车发动机气门弹簧、气门和发动机连杆。
用钛合金制造板簧与用抗拉强度达2100MPa的高强度钢相比,可降低自重20%。
钛合金在汽车发动机上应用的实例。
(1)钛合金连杆。
意大利的新型法拉利(Fer-rari)315LV8与Acura的NSX发动机首次使用了钛合金连杆,比钢制连杆轻15%—20%。
(2)钛合金发动机气门。
用钛合金等制成的气门比钢制气门轻30%—40%,可提高极限转速20%。
排气门因采用了Ti224Si合金提高了高温强度,但排气温度在于750t以上时,强度、抗氧化性不稳定。
另外,钛合金很早就被用于制作行驶时间较短的赛车上的发动机气门,而值得关注的是,近年来某些厂家正在将这种气门安装在数量较少的批量生产的汽车发动机上。
据报道,该产品采用了掺有TiB的钛合金烧结材料和特殊的粉末冶金技术,可以实现降低价格的目标。
用这种方法,制造进气门也许问题不大,但排气门的使用温度一般是高于750t的,这一温度已经超过了钛合金的使用温度上限。
在这样的条件下,可以认为其高频疲劳寿命的衰减速度主要取决于高温氧化强度。
蠕变断裂强度暂且不论,就疲劳强度而言,很难确认是由于掺人TiB的效果而得以使其显著增强。
但这些正在被实际使用的气门毕竟为我们提供了确凿的疲劳强度数据。
(3)钛合金弹簧类。
Ti213V211C23A1等合金的开发,可望用于发动机气门弹簧、悬架弹簧上。
钛合金利用的最大难点是成本高。
其次,提高加工性、耐久性及表面处理技术的开发,再生技术的建立也是很必要的。
钛和钛合金应用的最大阻力来自于其高价格,所以钛合金的研制和生产工艺的开发重点都在于降低成本。
日本丰田开发了低成本钛基复合材料,该复合材料以Ti26A124V合金为基体,以TiB为增强体,用粉末冶金法生产。
该复合材料成本低、性能优良,已在发动机连杆上得到应用。
4结语
综上所述,在目前的汽车发动机制造中,最重要的轻量化材料仍是铝合金材料。
铝以优良的性能、良好的生产工艺性和高的材料再生性,已在世界汽车工业获得广泛应用。
镁、钛等轻质合金也在发动机部分零件的制造上有着各自的优势,但由于成本因素目前还未成为业内主流,但相信在未来的汽车工业中一定有他们的一席之地。