Estado de la aplicación y perspectiva de la aleación de titanio en la industria del automóvil

Aunque el titanio fue descubierto por científicos británicos y alemanes a fines del siglo XVIII, no fue hasta principios del siglo XX que los científicos en los Estados Unidos extrajeron titanio puro, y la producción de titanio a escala industrial ya estaba en 1948, y El desarrollo de la industria del titanio es una industria emergente desarrollada con el desarrollo de la industria aeroespacial. Aunque las aleaciones de titanio se han utilizado ampliamente en las industrias aeroespaciales, petroquímicas y de buques, su aplicación en la industria automotriz ha tardado en desarrollarse. Desde 1956, los Estados Unidos General Motors desarrolló con éxito el primer automóvil All-Titanium, hasta la década de 1980, Titanium Auto Parts no alcanzaron la producción en masa, la década de 1990 con el aumento de la demanda de autos de lujo, autos deportivos, autos de carreras, piezas de titanio. sido acelerado.

Las ventajas del titanio como material componente automotriz son: alta resistencia, baja densidad, módulo elástico es aproximadamente la mitad de acero, bajo coeficiente de expansión térmica, aproximadamente la mitad de acero inoxidable y aluminio, no magnética, baja conductividad térmica, sin contaminación El entorno, etc. Además, después del uso de titanio en la industria automotriz, puede reducir en gran medida la calidad del mantenimiento del automóvil, reducir su consumo de combustible, mejorar la eficiencia del trabajo automovilístico y reducir el ruido. Lo más común es el uso de la aleación de titanio para fabricar piezas del motor, hay muchos beneficios: la densidad de aleación de titanio es baja, puede reducir la masa inercial de piezas móviles; Al mismo tiempo, el resorte de la válvula de titanio puede aumentar la vibración libre, debilitar la vibración del cuerpo, mejorar la velocidad del motor y la potencia de salida; Reduzca la masa inercial de las piezas móviles, reduciendo así la fricción y mejorando la eficiencia del combustible del motor. La selección de la aleación de titanio puede reducir el estrés de carga de las piezas relevantes y reducir el tamaño de las piezas, de modo que la calidad del motor y el vehículo completo se puedan reducir. La reducción de la masa inercial de componentes reduce la vibración y el ruido y mejora el rendimiento del motor. En resumen, el uso de la aleación de titanio en productos automotrices se divide principalmente en dos categorías, la primera categoría es reducir la calidad de las piezas originales, lo que implica principalmente las partes recíprocas de alta velocidad del motor y el peso del automóvil. El segundo tipo se utiliza para hacer piezas resistentes a la corrosión, principalmente incluyendo sistemas de escape, piezas de chasis, sistemas de suspensión y otras piezas automotrices en entornos hostiles, lo que puede mejorar la vida útil de las piezas automotrices.

Con el desarrollo de la sociedad, el ahorro de energía y la protección del medio ambiente es el principal cuerpo del desarrollo de productos, y el "peso ligero" de los automóviles es una medida de ahorro de energía directa muy importante y reducción de emisiones en la industria automotriz, que se ha convertido en el consenso de la industria . La investigación muestra que aproximadamente el 60% del combustible utilizado por el automóvil se consume en el peso del automóvil, y cada 10% de la calidad de mantenimiento del automóvil se reduce, las emisiones de escape se pueden reducir en el 10% y el consumo de combustible puede reducirse por 7%. En 1956, General Motors (GM) y sus proveedores reunieron un auto de exhibición con un cuerpo de titanio; Honda Motor Company de Japón en 1994 NSX Racing 3.0L24 Válvula V-6 Motor utiliza una biela de conexión de titanio forjado; Los asientos de resorte de la válvula de titanio se utilizan en motores de cuatro cilindros de alta capacidad hechos por Mitsubishi Motors. Las varillas de titanio también se usan en autos Porsche.

Ventajas de piezas de aleación de titanio

La aleación de titanio tiene las ventajas de peso ligero, alta resistencia específica y buena resistencia a la corrosión, y se ha utilizado ampliamente en la industria del automóvil, el más utilizado es el sistema de motor. La aplicación de piezas de aleación de titanio puede reducir la vibración y el ruido del motor, mejorar la velocidad de rotación del cigüeñal, reducir el estrés del cigüeñal, obtener un mayor par motor, puede mejorar la velocidad crítica de la vibración de la válvula del motor, puede reducir la carga de resorte, reducir el desgaste de la válvula y reducir el consumo de combustible. Es adecuado para el diseño, fabricación y aplicación de silenciadores de automóviles, que, por un lado, utiliza la alta procesabilidad de la aleación de titanio a temperatura ambiente, y también mejora la aplicación de alta resistencia a la temperatura, alta resistencia a la oxidación y resistencia a la fluencia. La aplicación de la aleación de titanio en otros componentes puede mejorar la comodidad del personal y la belleza del automóvil. Además, la aleación de titanio ha desempeñado un papel inconmensurable en el ahorro de energía del automóvil y la reducción del consumo.

Perorata

La aplicación de la aleación de titanio en automóviles ha tenido buenos resultados, pero actualmente se usa en autos de carreras y autos deportivos. El alto precio y el alto costo de fabricación son las razones fundamentales por las cuales las aleaciones de titanio no pueden usarse ampliamente en autocaravanas familiares. Por lo tanto, el desarrollo de la aleación de titanio de bajo costo es una clave importante para la aplicación práctica de la aleación de titanio, los siguientes puntos son el desarrollo futuro y la dirección de la aplicación de las piezas de aleación de titanio:

1) Reemplace los elementos adicionales importantes en aleaciones de titanio como V, MO y NB con elementos agregados de bajo costo.

2) Desarrollo de aleaciones de titanio de corte libre.

3) Mejorar el método de fabricación de titanio en polvo.

4) El uso de fundición continua para producir varillas o placas de titanio de diámetro pequeño puede reducir el uso de mano de obra y energía y reducir los costos.

5) El uso de tecnología de fundición neta cercana o proceso de metalurgia de polvo cercano a la red para desarrollar aleaciones de titanio de bajo costo.

China está desarrollando vigorosamente la promoción del titanio automotriz. El titanio se asocia gradualmente con automóviles para promover la aplicación de titanio en automóviles. Se ha llevado a cabo la investigación de titanio automotriz, como la investigación de titanio de metalurgia en polvo y la investigación tial. El alto precio de la aleación de titanio está sujeto principalmente a la tecnología actual de fundición y procesamiento, y el titanio es solo superado por el aluminio, el hierro y el magnesio en la corteza, ocupando el cuarto lugar. Debido al desarrollo continuo y la aplicación de la industria de aleación de titanio en productos civiles, la producción de aleación de titanio, especialmente titanio sin tubo sinuoso, Ti Pipe también aumenta año tras año, la investigación y el desarrollo de la tecnología de aleación de titanio se fortalecerán aún más, y el La reducción de los costos de fundición y procesamiento de titanio también es una tendencia inevitable. Debido a que la aleación de titanio en la realización del peso ligero automotriz, el bajo consumo de combustible y el alto rendimiento, los requisitos globales de reducción de emisiones de ahorro de energía, el desarrollo de nuevos vehículos de energía, la simplificación de la reducción de costos internos del proceso de fabricación, es la tendencia futura del desarrollo automotriz, la aleación de titanio. Ocupará una posición importante en la industria automotriz, se usa ampliamente. La aplicación de piezas de aleación de titanio en automóviles domésticos ordinarios se utilizará ampliamente en el futuro cercano.