自動車産業におけるチタン合金の応用
自動車産業におけるチタン合金の用途
チタン 密度が低く、比強度が高く、耐食性に優れているという利点があります。自動車に使用されるチタンは、ボディの品質を大幅に低下させ、燃料消費量を削減し、エンジンの作業効率を向上させ、環境を改善し、騒音を低減することができます。ただし、チタン合金の高価な価格 自動車業界では、普通車ではめったに使用されない、高級車やスポーツカーでの用途しかありません。
したがって、低コストのチタン合金の研究開発 市場のニーズを満たすことは、一般的な家庭用車でのアプリケーションを促進するための鍵です。
チタン合金部品には現在、次の用途があります：
1。エンジン コネクティングロッド
チタン コネクティングロッドに最適です。 チタン合金製のエンジン コネクティングロッドは、エンジンの品質を効果的に低下させ、燃料効率を向上させ、排出量を削減することができます。スチール製のコネクティングロッドと比較して、チタン製のリンクは品質を15％から20％低下させる可能性があります。
チタン合金の適用 リンクは、新しいイタリアのフェラーリセダン3.5LV8とアキュラNSXエンジンで最初に実証されました。 Ti-6Al-4V、Ti-10V-2Fe-3Al、Ti-3Al-2V、およびTi-4Al-4Mo-Sn-0.5Siは、チタン合金コネクティングロッドに使用される主な材料です。
2。エンジンバルブ
自動車エンジンバルブ チタン合金製は、品質を低下させ、耐用年数を延ばすだけでなく、燃料消費量を削減し、車両の信頼性を高めます。 チタンバルブ スチールバルブと比較して、品質を30％から40％下げることができ、エンジン速度制限を20％上げることができます。現在の用途では、吸気バルブの材質は主にTi-6Al-4Vであり、排気バルブの材質は主にTi-6242Sです。
通常、SnとAlを一緒に添加して、脆性を低くし、強度を高くします。 Moを添加すると、チタン合金の熱処理が改善され、チタン合金の焼入れと時効の強度が強化され、硬度が向上します。
3。バルブスプリングシート
バルブスプリングシート 高強度、耐疲労性、ベータチタン合金などの性能を備えている必要があります 熱処理合金は溶体化処理時効により高強度を得ることができ、対応するより適切な材料はTi-15V-3Cr-3Al-3SnおよびTi-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Siです。
三菱自動車は Ti-22V-4Alチタン合金バルブスプリングシートを使用 大型生産車では、オリジナルのスチールロックに比べて42％の質量を削減し、バルブ機構により慣性質量を6％削減し、最大エンジン回転数を300r / min増加させます。
4。チタンスプリング
チタンとその合金は、鋼材に比べて弾性率が低く、σs/ E値が大きいため、柔軟な元素の製造に適しています。自動車用鋼ばねと比較して、同じ弾性加工を前提として、チタンばねの高さは鋼ばねの40％、質量は鋼ばねの30〜40％と便利です。ボディデザイン用。
さらに、チタン合金の優れた疲労特性 耐食性はばねの耐用年数を改善することができます。現在、チタン合金材料 自動車用ばねの製造に使用できるのは、Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5AlとTi-13V-11C-3Alです。
5。ターボチャージャー
ターボチャージャーは、エンジンの燃焼効率を向上させ、エンジンの出力とトルクを向上させることができます。ターボチャージャーのタービンローターは、850℃を超える高温の排気ガスで長時間の作業が必要なため、優れた耐熱性が求められます。アルミニウムなどの従来の軽金属は、融点が低いため使用できません。
セラミック材料は、軽量で耐高温性があるためタービンローターに使用されていますが、コストが高く、形状が不特定であるため、用途が限られています。これらの問題を解決するために、哲井はTiAlタービンローターを開発しました。いくつかの実験の後、それは優れた耐久性と性能を持っているだけでなく、エンジン加速も改善しました。このデザインは、三菱ランサーエボリューションの車両ラインでの商品化に成功しています。
6。エキゾーストシステムとマフラー
チタンロッド 車の排気システムで多用されています。チタンとその合金で作られた排気システムは、信頼性を高め、寿命を延ばし、外観を改善するだけでなく、品質と燃料燃焼効率を低下させます。
スチールエキゾーストシステムと比較して、チタンエキゾーストシステムの品質は約40％低下する可能性があります。ゴルフシリーズの車では、チタンエキゾーストシステムは7〜9kgの品質を低下させる可能性があり、エキゾーストシステムは主に純粋な工業用チタンを使用していました。
7。ボディフレームパーツ
車両の安全性と信頼性を向上させるためには、設計と製造、特に材料の製造に配慮する必要があります。チタンは、強度が高いだけでなく、靭性も優れたボディワークフレームを作るのに非常に優れた素材です。
日本では、自動車メーカーは純チタンを選択しました 溶接パイプは、運転時にドライバーに十分な安全性を提供するボディフレームを作成します。
8。その他のチタン部品
上記のコンポーネントに加えて、チタンはエンジンロッカー、サスペンションスプリング、エンジンピストンピン、自動車用ファスナー、吊り下げ式イヤーナット、車のビームへのドア、車のストップにも使用されています。ブラケット、ブレーキキャリパーピストン、ピンボルト、プレッシャーボード、スピードボタン、自動車用クラッチディスクおよびその他の自動車部品。
結論
私たちの記事を読んでいただきありがとうございます。それが自動車産業におけるチタン合金の用途をよりよく理解するのに役立つことを願っています。チタン合金やその他の高融点金属について詳しく知りたい場合は、高度な高融点金属（ARM）にアクセスすることをお勧めします。 詳細については。
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