鈦材具有多種優(yōu)異性能,是多種不同類型的汽車部件的首選用材,其主要優(yōu)勢和應(yīng)用如下:
1, 密度低 僅為鋼的60%,不僅可以減輕整車重量,對高速的運動部件,可減少運動慣量;
2, 比強度高 在各種金屬材料中,鈦的比強度幾乎是最高的,可作承重部件;
3, 彈性模量小 僅為鋼的50%,且抗疲勞強度大,適合做彈簧;
4, 耐熱性好 可在200~650℃下長時間工作,適合做高溫部件;
5, 熱脹系數(shù)小 是不銹鋼、鋁材的50%,適合做發(fā)動機氣門等部件;
6, 耐蝕性能好 耐蝕性優(yōu)于鋁、鎂等不銹鋼,可抗大氣、雨水、防凍路面濕氣及含硫化氫高溫廢氣的腐蝕,適合做尾噴管等工況環(huán)境教惡劣的部件;
7, 抗凍性好 在零下100℃的環(huán)境中也不會產(chǎn)生低溫脆性;
8, 成形性好 可通過沖壓、熱鍛、粉末冶金、精密鑄造等方法制造各種形狀的零部件;
9, 裝飾性好 通過氧化處理,可形成色彩鮮艷的各種裝飾材料。
汽車用途除Ti-6Al-4V合金等外,TiAl基金屬間化合物及強化鈦材則具有更高的耐熱性、剛性和耐磨性。
在汽車零件中用鈦可代替的鐵基零件有:發(fā)動機系統(tǒng)的連桿、擋圈、曲軸、變速箱、轉(zhuǎn)向齒條和小齒輪、氣門及進氣閥、排氣閥、制動壓力管道密封圈、輪圈螺桿、吊彈簧等。底盤系統(tǒng)的彈簧、消音器、排氣裝置;車體系統(tǒng)的包括車輪的襯套及軸承、各種半軸、緊固件等。
汽車使用鈦的優(yōu)點在于:減輕質(zhì)量,降低燃料消耗;改善動力傳輸效果,降低噪音;減少震動,減輕部件荷載;提高車的持久性及保護環(huán)境。
其缺點是:一般情況下,汽車所使用的鈦的耐磨性不好、彈性低于鋼,難以進行機械加工。但是,耐磨性可通過涂層或強化進行改善,彈性可采用補強來提高,機加工若采用近凈形成技術(shù)或用其他的加工條件,則可把缺點降到最低。而真正妨礙鈦廣泛應(yīng)用是鈦的高成本,這是由鈦的原材料、熔煉、加工工藝的復(fù)雜決定的。
進入20世紀(jì)90年代以來,隨著鈦冶煉、熔鑄和加工技術(shù)的改進,特別是冷床爐技術(shù)的使用和鈦粉末冶金技術(shù)進步,很多低成本鈦合金研制成功。同時,隨著社會的進步,人們對汽車提出了減重、節(jié)能、減震、降低廢氣排放和提高性能的要求,因此,鈦在汽車中的應(yīng)用迎來了良好的發(fā)展機遇。美、日、歐都已制定了未來若干年汽車用鈦的發(fā)展規(guī)劃,目前最大的問題是成本,一旦鈦在汽車工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,則鈦的用量將遠遠超過目前航空航天業(yè)中的用量,當(dāng)前汽車制造商批量使用鈦制零部件標(biāo)志著世界鈦工業(yè)今后將逐步擺脫航空業(yè)的束縛,向更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域拓展。
有色金屬價格的持續(xù)高位運行,給鈦的發(fā)展帶來巨大機會。銅價持續(xù)在70000元\t,不銹鋼的重要合金元素鎳和鉬的價格更是成倍增長,而海綿鈦的價格在2006年底從20萬元\t下落至目前9萬元\t后,銅管、不銹鋼管、和鈦管的體積價格比已經(jīng)相當(dāng)。而鈦的耐腐蝕性能遠優(yōu)于銅和不銹鋼,這就給鈦需求爆發(fā)式增長提供了機會。
公司可按中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB、GJB組織生產(chǎn)外、還可按美標(biāo)ASM、ASTM、德標(biāo)DIN、英標(biāo)BS、日本標(biāo)準(zhǔn)JIS、法國標(biāo)準(zhǔn)NF等標(biāo)準(zhǔn)提供產(chǎn)品。
鈦及鈦合金的各種加工材形式:
鈦板、帶、箔材
鈦棒材、鈦鍛件(包括餅環(huán)材和各種異型件)
鈦線材
鈦管材
鈦標(biāo)準(zhǔn)件
鈦制設(shè)備