Metal tytanowy ma zalety o niskiej gęstości, wysokiej wytrzymałości specyficznej i dobrej odporności na korozję. Materiał tytanowy może znacznie zmniejszyć jakość ciała samochodowego, zmniejszyć zużycie paliwa, a także poprawić wydajność silnika. Jednak wysoka cena tytanu sprawia, że jest użyteczny tylko w luksusowych samochodach i samochodach sportowych, ale nie w zwykłych samochodach. W tym artykule porozmawiamy o zaletach i wad tytanu używanych w branży motoryzacyjnej.
Zastosowanie tytanu w częściach samochodowych
Stopy tytanu były szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, petrochemicznym i statku, ale rzadko są używane w branży motoryzacyjnej. Od 1956 r., Kiedy pierwszy samochód All-Titanium został opracowany przez General Motors ze Stanów Zjednoczonych, tytanowe części samochodowe nie osiągnęły poziomu masowej produkcji do lat 80. W latach 90., wraz ze wzrostem popytu na luksusowe samochody, samochody sportowe i samochody wyścigowe, części tytanu szybko się rozwijały.
Części tytanu mogą zmniejszyć całkowitą masę samochodu. Zgodnie z charakterystyką projektu i materiału tytan jest rozmieszczony głównie w elementach silnika i części podwozia w nowej generacji pojazdów. Tytan może być używany do wytwarzania zaworów układu silnika, sprężyn zaworów i prętów podłączających, a także elementów podwozia sprężyn, układów wydechowych, pół wałków i elementów złącznych.
Zalety stopu tytanu w samochodach
Stop tytanowy ma zalety lekkiej, wysokiej wytrzymałości specyficznej i dobrej odporności na korozję, więc jest szeroko stosowany w branży motoryzacyjnej. Zalety tworzenia części silnika ze stopu tytanu są pokazane głównie w następujących aspektach.
1. Niska gęstość stopu tytanu może zmniejszyć masę bezwładności ruchomych części, a sprężyny zaworów tytanowych mogą zwiększyć wibracje wolne, zmniejszyć wibracje ciała, zwiększając w ten sposób prędkość silnika i moc wyjściową.
2. Zmniejsz masę bezwładności ruchomych części, zmniejszając w ten sposób siłę tarcia i poprawiając efektywność paliwa silnika.
3. Wybór stopu tytanu może zmniejszyć naprężenie obciążenia odpowiednich części, aby masa silnika i pojazdu można było zmniejszyć.
4. Zmniejszenie masy bezwładności komponentów zmniejsza wibracje i hałas oraz poprawia wydajność silnika.
Wady stopu tytanu w samochodach
Chociaż części stopu tytanu mają tak doskonałą wydajność, wciąż jest ono dalekie od uniwersalnego zastosowania tytanu i jego stopów w branży motoryzacyjnej, ze względu na takie problemy, jak wysoka cena, słaba formalność i słaba wydajność spawania.
W ostatnich latach, wraz z rozwojem spawania wiązki elektronów, spawaniem łuku plazmowego, spawania laserowego i innych nowoczesnych technologii spawania, problem formowania i spawania stopu tytanowego nie jest już kluczowym czynnikiem ograniczającym stosowanie stopu tytanowego. Najważniejszym powodem, dla którego zapobiega szerokim stosowaniu stopu tytanu w branży motoryzacyjnej, jest wysokie koszty.
Stopy tytanu kosztują znacznie więcej niż inne metale. Koszt produkcji tantanowej płyty jest w większości wyższy niż 33 USD /kg, czyli 6 ~ 15 razy aluminiowej płyty i 45 ~ 83 razy stalowej płyty.