자동차 산업에서 티타늄 합금의 응용

<시간>

자동차 산업에서 티타늄 합금의 응용

티타늄 저밀도, 높은 비강도 및 우수한 내식성의 장점이 있습니다. 자동차에 사용되는 티타늄은 차체의 품질을 크게 낮추고 연료 소비를 줄이며 엔진의 작업 효율을 높이고 환경을 개선하며 소음을 줄일 수 있습니다. 그러나 티타늄 합금의 비싼 가격은 자동차 산업에서 일반 자동차에서는 거의 사용되지 않는 고급 자동차 및 스포츠카에만 일부 응용 프로그램을 사용할 수 있습니다.

티타늄 합금

따라서 저렴한티타늄 합금 연구 개발 시장의 요구를 충족시키는 것이 일반 가정용 자동차에 적용을 촉진하는 열쇠입니다.

티타늄 합금 부품의 현재 용도:

1. 엔진 커넥팅 로드

티타늄 커넥팅 로드에 이상적입니다. 티타늄 합금으로 만든 엔진 커넥팅 로드는 엔진 품질을 효과적으로 낮추고 연비를 개선하며 배기 가스를 줄일 수 있습니다. 스틸 커넥팅 로드에 비해 티타늄 링크는 품질을 15%~20% 낮출 수 있습니다.

티타늄 합금 적용 링크는 새로운 이탈리아 페라리 세단 3.5LV8과 Acura NSX 엔진에서 처음 시연되었습니다. Ti-6Al-4V, Ti-10V-2Fe-3Al, Ti-3Al-2V 및 Ti-4Al-4Mo-Sn-0.5Si는 티타늄 합금 커넥팅 로드에 사용되는 주요 재료입니다.

티타늄 합금 부품

2. 엔진 밸브

자동차 엔진 밸브 티타늄 합금으로 제작되어 품질을 저하시키고 수명을 연장할 뿐만 아니라 연료 소비를 줄이고 차량 신뢰성을 높입니다. 티타늄 밸브 강철 밸브에 비해 품질은 30%에서 40%까지 감소할 수 있으며 엔진 속도 제한은 20% 증가할 수 있습니다. 현재 응용 프로그램의 경우 흡기 밸브의 재료는 주로 Ti-6Al-4V이고 배기 밸브의 재료는 주로 Ti-6242S입니다.

일반적으로 Sn과 Al을 함께 첨가하여 취성을 낮추고 강도를 높입니다. Mo 첨가는 티타늄 합금의 열처리를 개선하여 티타늄 합금의 담금질 및 노화 강도를 강화하는 동시에 경도를 증가시킬 수 있습니다.

3. 밸브 스프링 시트

밸브 스프링 시트 고강도 및 내피로성, 베타-티타늄 합금과 같은 성능이 있어야 합니다. 열처리 합금은 용액 처리 노화에 의해 고강도를 얻을 수 있으며, 이에 상응하는 더 적합한 재료는 Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn 및 Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si입니다.

Mitsubishi Motors는Ti-22V-4Al 티타늄 합금 밸브 스프링 시트 사용 대규모 생산 차량에서 기존 강철 잠금 장치와 비교하여 42%의 질량을 줄이기 위해 밸브 메커니즘은 관성 질량을 6% 줄이고 최대 엔진 속도는 300r/min 증가합니다.

티타늄 응용 프로그램

4. 티타늄 스프링

티타늄 및 그 합금은 강재에 비해 탄성 계수가 낮고 σs/E 값이 더 크기 때문에 유연한 요소의 제조에 적합합니다. 강철 자동차 스프링과 비교하여 동일한 탄성 작업을 전제로 티타늄 스프링의 높이는 강철 스프링의 40%에 불과하고 질량은 강철 스프링의 30-40%에 불과하므로 편리합니다. 바디 디자인을 위해.

또한 피로 특성이 우수한 티타늄 합금 내식성은 스프링의 수명을 향상시킬 수 있습니다. 현재 티타늄 합금 소재 자동차 스프링 제조에 사용할 수 있는 것은 Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al 및 Ti-13V-11C-3Al입니다.

5. 터보차저

터보차저는 엔진의 연소 효율을 개선하고 엔진의 출력과 토크를 향상시킬 수 있습니다. 터보차저 터빈 로터는 850℃ 이상의 고온 배기가스에서 장기간 작업이 필요하므로 우수한 내열성이 필요합니다. 알루미늄과 같은 기존의 경금속은 녹는점이 낮아 사용할 수 없습니다.

터빈 로터에 세라믹 소재를 사용하는 이유는 가볍고 내열성이 높아 세라믹 소재를 사용하고 있지만, 높은 가격과 불특정 형상으로 인해 적용에 한계가 있기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 Tetsui는 TiAl 터빈 로터를 개발했습니다. 여러 번의 실험 끝에 내구성과 성능이 좋아졌을 뿐만 아니라 엔진 가속도도 향상되었습니다. 이 디자인은 Mitsubishi Lancer Evolution 차량 라인에서 성공적으로 상용화되었습니다.

6. 배기 시스템 및 머플러

티타늄 막대 자동차의 배기 시스템에 많이 사용됩니다. 티타늄과 그 합금으로 만들어진 배기 시스템은 신뢰성을 높이고 수명을 연장하며 외관을 개선할 뿐만 아니라 품질과 연료 연소 효율을 감소시킵니다.

강철 배기 시스템에 비해 티타늄 배기 시스템의 품질은 약 40% 감소할 수 있습니다. 골프 시리즈 자동차에서 티타늄 배기 시스템은 7 ~ 9kg의 품질을 줄일 수 있으며 배기 시스템은 주로 순수 산업용 티타늄을 사용합니다.

티타늄 합금 자동차

7. 본체 프레임 부분

차량의 안전성과 신뢰성을 향상시키기 위해서는 설계 및 제조, 특히 자재 제조에 대한 고려가 필요합니다. 티타늄은 강도가 높을 뿐만 아니라 인성도 좋은 차체 프레임을 만드는 데 매우 좋은 소재입니다.

일본의 자동차 제조업체는 순수 티타늄을 선택했습니다. 운전자가 운전할 때 충분한 안전을 제공할 수 있도록 차체 프레임을 만들기 위해 파이프를 용접했습니다.

8. 기타 티타늄 부품

위의 구성 요소 외에도 티타늄은 엔진 로커, 서스펜션 스프링, 엔진 피스톤 핀, 자동차 패스너, 매달린 귀 너트, 빔에 카 도어, 카 스톱에도 사용됩니다. 브래킷, 브레이크 캘리퍼 피스톤, 핀 볼트, 압력판, 속도 버튼, 자동차 클러치 디스크 및 기타 자동차 부품.

결론

저희 기사를 읽어주셔서 감사하고 자동차 산업에서 티타늄 합금의 응용 분야를 더 잘 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 티타늄 합금 및 기타 내화 금속에 대해 자세히 알아보려면 고급 내화 금속(ARM)을 방문하시기 바랍니다. 자세한 내용은.

미국 캘리포니아주 레이크 포레스트에 본사가 있으며, 고급 내화 금속(ARM) 전 세계적으로 내화 금속의 선도적인 제조업체 및 공급업체입니다. 우리는 고객에게 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 레늄, 티타늄,과 같은 고품질 내화 금속 제품을 제공합니다. 및 지르코늄 매우 경쟁력 있는 가격