チタン金属には、低密度、高い特異的強度、良好な腐食抵抗の利点があります。チタン材料は、自動車の体の品質を大幅に低下させ、燃料消費を減らし、エンジンの効率を向上させることができます。ただし、チタンの価格が高いため、高級車やスポーツカーでのみ便利ですが、普通の車では便利です。この記事では、自動車業界で使用されるチタンの利点と短所について説明します。
自動車部品へのチタンの適用
チタン合金は、航空宇宙、石油化学、船舶産業で広く使用されていますが、自動車産業ではほとんど使用されていません。 1956年から、最初の全チタン自動車が米国のゼネラルモーターズによって開発されたとき、チタンの自動車部品は1980年代まで大量生産のレベルに達しませんでした。 1990年代、高級車、スポーツカー、レーシングカーの需要が高まっているため、チタン部品は急速に発展しました。
チタン部品は、車の総質量を減らすことができます。設計と材料の特性によれば、チタンは主に新世代の車両のエンジンコンポーネントとシャーシパーツに分布しています。チタンを使用して、エンジンシステムバルブ、バルブスプリング、コネクティングロッド、およびスプリング、排気システム、ハーフシャフト、ファスナーのシャーシコンポーネントを作成できます。
自動車におけるチタン合金の利点
チタン合金には、軽量、高い特異的強度、良好な腐食抵抗の利点があるため、自動車業界で広く使用されています。チタン合金からエンジン部品を作成することの利点は、主に以下の側面に示されています。
1.チタン合金の低密度は、可動部品の慣性質量を減らすことができ、チタンバルブスプリングは自由振動を増加させ、体の振動を減らし、それによりエンジンの速度と出力を増加させることができます。
2.可動部品の慣性質量を減らして、摩擦力を減らし、エンジンの燃料効率を改善します。
3.チタン合金の選択は、関連部品の負荷応力を軽減し、エンジンと車両の質量を減らすことができます。
4.コンポーネントの慣性質量を減らすと、振動とノイズが減少し、エンジンの性能が向上します。
自動車のチタン合金の短所
チタン合金部品はこのような優れた性能を持っていますが、価格が高く、形成性が低く、溶接性能が低いなどの問題があるため、自動車産業におけるチタンとその合金の普遍的なアプリケーションとはほど遠いものです。
近年、電子ビーム溶接、プラズマアーク溶接、レーザー溶接、およびその他の最新の溶接技術の開発により、チタン合金の形成および溶接問題は、チタン合金の適用を制限する重要な要因ではなくなりました。チタン合金が自動車産業で広く使用されないようにする最も重要な理由は、高コストです。
チタン合金は他の金属よりもはるかにコストがかかります。チタンプレートの生産コストは、ほとんど33ドル /kgよりも高く、アルミニウムプレートの6〜15回、鋼板の45〜83回です。