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Gegenwärtige Situation und Aussicht auf Titan und Titanlegierung für Automobil

Source: China Titan Industrie, 2014 Drittel

Nowassay, das Auto hat mehr als hundert Jahre Geschichte, ist ein unverzichtbares Transportmittel in unserem Leben. Licht, hohe Festigkeit und andere Eigenschaften von Titan ist seit langem im Fokus der Automobilhersteller.


Titanium wird seit vielen Jahren auf dem Auto verwendet, und das Auto wurde fast überall im vergangenen Jahr verwendet. Allerdings ist die Bedeutung der Kosten für das allgemeine Auto auf die Verwendung von Titan-Material ist die Zukunft des Themas. Das Auto (einschließlich Motorrad, Auto Rabatt) ist ein neuer Entwicklungsmarkt von Titan.



Die Vorteile der Verwendung von Titan als Material der Automobil-Komponenten: hohe Festigkeit, kleine Dichte, Elastizitätsmodul ist etwa die Hälfte der von Stahl, Wärmeausdehnungskoeffizient ist niedrig, etwa die Hälfte des Edelstahls und Aluminium, nicht magnetische, Wärmeleitfähigkeit ist niedrig , Keine Verschmutzung in die Umwelt etc .. Darüber hinaus in der Automobilindustrie mit Titan, kann erheblich reduzieren das Gewicht des Autos, reduzieren den Kraftstoffverbrauch, verbessern die Effizienz der Automobil-Arbeit, reduzieren Lärm. Nach den Daten, jeder Schnitt 10% des Karosseriegewichtes reduzieren Abgasemissionen um 10% und 7% des Kraftstoffverbrauchs sparen, so leichtes Auto wird auf die Wirksamkeit der "Energieeinsparung, Umweltschutz" spielen, die zwei Vögel zu töten Mit einem stein Titan ist das ideale Metall, um Gewichtsverlust zu erreichen.


Anwendung von 1 Titanlegierung im Automobil


Titan- Legierung Auto Teile sind vor allem: die TiAl-Produktion der Turbine Rotorblätter, mit Ti-6Al-4V- Legierung und andere Pleuel, Ventil, etc .. Um die niedrigen Kosten zu realisieren, wird die Pulvermetallurgie-Methode verwendet, um die TiB-Partikeldispersion-Titanmatrix MMC in der Ti-6Al-4Sn-4Zr-1Nb-1Mo-0,2Si-0,3C-Legierungsmatrix und das Motorventil wird unter Verwendung dieses Materials hergestellt.


Dies ist ein Beispiel für die Anwendung als neues Titan-Basismaterial für Automobil-Motorventile. Zusätzlich zu den Pleuel- und Motorventilen ist die ursprüngliche Low-Cost-Beta-Titan-Legierung LCB TIMETAL Fertigungsfeder auch der Anfangsfall. Aktuelle Fortschritte bei der Entwicklung von kostengünstigen Titanlegierungen für Motorventile und Auslassventile. Vor allem die Motorrad-Auspuffanlage (Schalldämpfer) auf Titan-Legierung erhöhte Nachfrage, so Abgasanlage mit der Entwicklung von Low-Cost-Legierung ist beliebter ...

1.1 Ventil

Mit Titan-Legierung Produktion von Automobil-Ventil, kann nicht nur das Gewicht reduzieren, verlängern Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit, sondern auch Kraftstoff sparen können. Auspuffventil zusätzlich zu den Anforderungen der hitzebeständigen, verschleißfesten, aber auch Blei und Kobalt. Die Vereinigten Staaten Hersteller verwenden Titan-Legierung, ist das Auslassventil häufiger, die Verwendung von Ti-6Al-4V Legierung Einlassventil, Auslassventil verwendet wird Ti-6Al-2Sn-4Zn-2Mo-Legierung. Japans Hitachi-Unternehmen machte das Sinter-Einlassventil wurde dem japanischen Automobilindustrie-Markt geliefert.


Howmet Foundry Company in den Vereinigten Staaten mit einer kontinuierlichen Guss-Methode der Herstellung von Ventilen, jedes Ventil hat ein 1/4 Gewicht von Titan, wird erwartet, dass 200 Millionen neue Auto auf dem potenziellen Markt jedes Jahr haben, gibt es 80 Millionen Ventil Ersatz-Markt .


1,2 Ventilsitz


Bei Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeugen ist die am weitesten verbreitete Titankomponente der Ventilsitz der jährlichen Produktion von mehr als 250 Tausend, die allgemeine Verwendung der Ti-6Al-4V-Legierungsproduktion, Japan verwendete auch Ti-5Al-2Cr-1Fe-Legierung Produktion. Weil die Form einfach und klein ist, also gibt es mechanische plus Art ist einfach zu machen, die Kosten sind auch billiger. Eine spezielle Oberflächenbehandlung ist nicht unbedingt erforderlich, und der Stahlventilsitz kann um 10 ~ 12 reduziert werden.

1.3 Ti-Pleuel


Pendelstange mit Titan-Legierung, um das Gewicht des Motors zu reduzieren ist die effektivste, kann erheblich verbessern die Leistung. Verbindungsstabmaterial ist hauptsächlich Ti-6Al-4V, andere wie Ti-7Al-4Mo, Ti-4Al-2Sn-4Mn und so weiter sind auch in der Entwicklung von.


1.4 Kurbelwelle und andere Motorteile


Japan ist Trial Ti-5Al-2Cr-Fe Legierung Kurbelwelle, diese Kurve aufgrund der Notwendigkeit, Antihaftbehandlung durchzuführen, ist der Strom nicht praktisch. Andere Motorkomponenten wie Kipphebel, Ventilfeder und Pleuel des Unterbolzens können auch aus Ti-6Al-4V-Legierung bestehen.

Japan entwickelt speziell für die einfache Schneiden Ti-3Al-2,5V Legierung Kurbelwelle wurde für Honda 280 PS 3,0 Liter V6NSX Typ Luxus-Auto verwendet, und mit der gleichen Ermüdung Stärke der Stahl-Kurbelwelle, Gewicht um 30% reduziert, die Motordrehzahl erhöhen 700R /. Diese Forschungsergebnisse der Anwendung zeigen, dass Titan auf dem Auto akzeptiert wurde und erweitert die Menge.


1.5 Rückkehr Atemweg


Mit Titan-Düse / zurück Trachealkomponente aus Schwefelchlorid und Abgasentladung durch Korrosion verursacht, Lochfraß Korrosion auf der Abgasanlage aufgetreten ist nicht, auch in Schweißen und keine Korrosion, und traditionelle Abgasanlage Materialien und Edelstahl im Vergleich zu 40% reduzieren können Das Gewicht und die Verbesserung der Kraftstoffverbrauch von Material, mit schneller Beschleunigung und kürzeren Bremsweg. Wegen der hohen Kosten von Titan, American Titanium Metal Company (Timet) entwickelt eine spezielle Oberflächenbehandlung Methoden, so dass die Produktion von Teilen zu helfen, die Kosten der Auto-Hersteller-Standards zu erfüllen. Die neuen Chevrolet Corvette Z06 Autos wurden auf Titanrohr aufgetragen .


1.6 Federung


Titan-Federn sind leicht, korrosionsbeständig und geringe Schermodule im Vergleich zu Stahlfedern für allgemeine Motoren. Timet ist entworfen, um die Kosten und Teil Montage Anforderungen von Automobil-Suspension Federn Hersteller, die die hervorragenden Eigenschaften der Luft-und Raumfahrt Titan- Legierung Federn beibehalten und erheblich reduzieren die Kosten zu erfüllen. Die anfängliche Produktionsmenge ist sehr klein, wird in der neuen FSI Lupo Getriebefeder der europäischen Volkswagen Automobile eingesetzt. Timet und Volkswagen kündigten im Januar 2001 an, bei den FSI Lupo 2001 Fahrzeugen mit Titan-Federung wird das Modell voraussichtlich 3500 Autos produzieren.

Eine Feder aus Titan kann um 70% bis 60 des Stahlgewichts reduziert werden. In einem typischen amerikanischen gebaut 6 bis 5 Hause Auto, durch die Verwendung von 4 Suspension Federn, kann jedes Auto Gewicht verlieren 9 kg ~ 13,6 kg.


Der 1.7 Schalldämpfer Schalldämpfer aus Titan ist nur 5 ~ 6kg, weit weniger als der Edelstahl Schalldämpfer, einfache Bedienung. Japanische Autos auf dem Gebiet der Nachfrage nach Titan (1999 tatsächliche Nachfrage von 457t) grundsätzlich ist alles für Schalldämpfer, ist vor allem ein großes Auto (900ccm) verwenden. Japans Honda, SUZUKI und andere vier große Hersteller verwenden Titan-Schalldämpfer. Titanium wird vor allem für Großautoschalldämpfer und einzelne mittelgroße Autos eingesetzt. Ist die Bewertung der Titan Korrosionsbeständigkeit, Stärke und Oberfläche Design etc ..


GM im Jahr 2000 Chevrolet Corvette 206 Autos haben einen schweren bzw. Titan- Schalldämpfer und Auspuff- System anstelle der ursprünglichen Gewicht von 20kg Edelstahl-System und Intensität invariante verwendet. Gewichtsverlust von 41%, wird das Auto beschleunigt, flexibler Betrieb und Kraftstoff sparen. 1.8 der Körper und andere Teile der Vereinigten Staaten Timet Unternehmen, dass Titan kann in anderen Formen von Komponenten von Haushaltsfahrzeugen verwendet werden, um das Gewicht erheblich zu reduzieren und die Haltbarkeit zu verbessern, einschließlich Motor-Komponente, ein Getriebe Teile, Federungssystem und Struktur. Wie Stoßdämpfer Puffer Mittelstange, eine Lasche ti Mutter und Schraube , eine Steuerstange, Befestigungselemente, eine angetriebene Welle, Stoßfänger Halterung, Tür in den Balken und Bremssattel Kolben, Motor Pleuel, Stiftwelle Schraube, Ventil, Ventil Feder Und Lagersitz etc ..

Im Vergleich zur Titanlegierung hat Ti-6Al-4V Fertigungskupplungsscheibe, Druckplatte und Getriebebauteile vor kurzem mit der Herstellung von Titanlegierungsschalen mit hoher Spinnformung begonnen, und die Stahlschale kann den Aufprall der Schwungradschädigung stark reduzieren Der Puffer wird einfach. Japanische Gelehrte haben eine neue Kombination aus Schiebe-Modus entworfen, die Unterschwingung Typ gebildet entwickelt ein anderes Auto Rad. 1.9 Befestigungselemente können für viele Arten von Befestigungselementen, Titan-Ersatz verwendet werden. In der Zukunft ist es möglich und notwendig, die Titan-Befestigungselemente im Lichttransport zu haben. 2 der Forschungsstand von Titan und Titanlegierungen ist der größte in den Vereinigten Staaten und den Vereinigten Staaten und Japan ist der 2.1 größte in den Vereinigten Staaten. Zunächst legen die Vereinigten Staaten großen Wert auf die Anwendung von Titan im Auto, wie z. B. Timet eine spezielle Autofabrik einrichten, um Automobilteile zu entwickeln. Amerikaner hat den Rennwagen mit Titan-Einlassventilen, Auslassventilen, Ventilhalter und Stabkomponenten hergestellt, die jährliche Spezialität im Auto auf dem Titan von ... 2.2 Japan Anfang vor 20 Jahren legte Titan in Rennsport und Sportwagen, aber nicht Verwendet in der Betonung auf die Kosten der allgemeinen kleinen Bus. Wie der Nissan R382 durch die Verwendung des Ventils aus Titan-Legierung in Japan, gewinnt den Wettbewerb.


Derzeit ist die Anwendung von Titan und seine Legierung im Automobil vor allem die Motor-Komponenten-Feder, die Auto-Pole, die Pleuel, das Standard-Teil, das Rad, das Power-Ventil und so weiter. Nach Japans Erfahrung, die Verwendung von 0,8 ~ 0,9 kg / in der Auto-Power-Ventil ist gleichbedeutend mit der Wirkung von Gewichtsverlust 20kg / Taiwan 2.3 Taiwan: China ist kräftig Durchführung der Förderung von Titan.


Zuerst durch Webseiten, Zeitungen, Zeitschriften und Promotion und andere Formen, die Anwendung von Titan-Wissen auf jede Ecke der Gesellschaft zu verbreiten ... 3 Autos mit Titan niedrigen Kosten Titan als Aluminium und Stahl Preise höher ist nur und bezieht sich viele Gründe für Schmelzen und Verarbeitung Kosten (siehe Tabelle 3). Die Schmelzkosten sind grundsätzlich die Trennung von Titan und Sauerstoff zu den Energiekosten und die Verarbeitungskosten beziehen sich in der Regel auf die Technologie der niedrigen Temperaturverarbeitungskosten und die Polierkosten am auffälligsten sind die Verwendung von permanenten Schimmel in der Nähe von Nettoformguss und Pulvermetallurgie (P. / M) -Methode P / M-Methode sollte in Bezug auf die Kosten angenommen werden. Eröffnung P / M Titan Teile im Auto mit dem Präzedenzfall der TOYOTA Altezza Auto auf dem Ventil.

Gegenwärtig kann die kostengünstige Metallpulvermischung verwendet werden, um die ausreichende Festigkeit der Ti-6Al-4V-Automobilteile nach dem Pressen und Sintern zu erhalten. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, HIP durchzuführen (heißes hydrostatisches Kompressionsformen) und andere unnötige Kompressionsprozess, die Kosten werden nicht steigen. Gleichzeitig wurde die verstärkte Titanlegierung (TiB2 oder TiC) mit verbesserter Steifigkeit und Verschleißfestigkeit entwickelt. TiC-Legierung Gelegenheiten, die Kosten für Pulver ist $ 4 / kg ($ 1.80 / 1b). Titan-basierte Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe (MMC) wurden in Pleuel, Ventil, Kolben, etc .. verwendet werden. Fügen Sie 12% TiC zu stärken, das maximale Gewicht von 44%. 4 von unserem Landautomobil mit Titan Marktprognosen und Empfehlungen 4.1 Fahrzeug mit Titan Markt Aussicht auf eine neue Generation von Automobil-Design zahlen mehr Aufmerksamkeit auf Gewicht zu reduzieren und Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, reduzieren Motor Lärm und Vibrationen, um die Umweltanforderungen zu erfüllen.


In diesem Trend wird Leichtmetall-Titan zu einem wichtigen Anwendungsgebiet der Zukunft von Autos. Allerdings sind Titanteile in Automobilanwendungen immer noch sehr wenige. Mit der wirtschaftlichen Entwicklung und der Kostensenkung von Titan, wird es mehr Ingenieur-Designer wählen, um Titan als Teil des Automobils zu verwenden. Titanium wird schließlich eine wichtige Position in der Automobilindustrie einnehmen. 4.2 des chinesischen Automobil-Titan-Marktes, um den breiten Markt für Chinas Automobil-Titan vorherzusagen.


Erstens ist die chinesische Wirtschaft selbst noch ein gewisser Grad an Entwicklungsraum, pro Kopf verfügbare Einkommen, der Grad der Urbanisierung wird die Automobilindustrie zu einem stabilen Wachstum zu fördern. Nach der Prognose, bis 2020, chinesischen Auto behält die Menge kann etwa 2 Millionen Autos, eine Automobil-Produktion und Umsatz im Jahr 2013 auf 23,74 Millionen - 241,8 Millionen geschätzt 2014 in 23,85 Millionen - 242,9 Millionen, Einfuhren von 114 Millionen, Exporte von 103 erreichen Millionen Fahrzeuge, die Wachstumsrate von 8% - 10%, Ersatzteil-bezogene Industrie wird nachhaltige Entwicklung ... Für unser Land Automobil mit Titan: Automobil mit Titan-Förderung benötigen auch lange Zeit, zuerst aus dem High-End-Markteintritt und dann Allmählich zu den Low-End-Modellen und ausländischer Marktdurchdringung. Kräftig entwickeln die Low-Cost-Titan, das ist der Schlüssel zur Förderung der Verwendung von Titan. Die autonome Entwicklungsfähigkeit der heimischen Autoteile sollte verbessert werden.

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