Titan qotishmasining avtomobil yengil ishlab chiqarishda qo'llanilishi

Titan va titanium qotishmalari past zichlik, mukammal mexanik xususiyatlar, yaxshi biokompatibillik, korroziyaga chidamlilik, yuqori haroratga chidamlilik va past haroratga chidamlilik xususiyatlariga ega. Hozirgi vaqtda ular avtomobil ishlab chiqarishda keng qo'llanilgan. Titanium qotishmasining zichligi po'latdan atigi 60% ni tashkil qiladi va uning quvvati 800MPa dan oshishi mumkin. Hali ham 500 ° C atrofida yaxshi mexanik xususiyatlarni saqlaydi va uning payvandlash va shakllantirish xususiyatlari yaxshi. U 20 yildan ko'proq vaqt oldin poyga avtomobillarini ishlab chiqarishda ishlatilgan. Dvigatelning ish faoliyatini yaxshilash bilan birga poyga dvigatelining sifatini sezilarli darajada pasaytiring.

Hozirgi vaqtda avtomobil ishlab chiqarishda ishlatiladigan titanium qotishma komponentlari asosan avtomobil egzoz tizimlarida, dvigatel tizimlarida, transmissiya va tebranishni kamaytirish tizimlarida va avtomobil korpusining karkas qismlarida tarqatiladi.

1. Egzoz tizimi

Avtomobil egzoz tizimining materiallari yuqori haroratli mexanik xususiyatlarga ega bo'lishi va S va Cl elementlarining korroziyasiga chidamliligi talab qilinadi. An'anaviy egzoz valfining tarkibiy qismlari zanglamaydigan po'latdan yasalgan, ammo titanium qotishmalari egzoz valfi materiallari uchun ishlash jihatidan ko'proq mos ekanligi aniqlandi.

Yangi Chevrolet Corvette Z206 rusumli avtomashinada ishlatiladigan titanium qaytargich trubkasi zanglamaydigan po'lat quvurdagi chuqurlik va payvandlash korroziyasini samarali ravishda oldini oladi, shu bilan birga yonilg'ining yonish samaradorligini va tezlashuv qobiliyatini yaxshilaydi va tormoz masofasini qisqartiradi.

Qo'shma Shtatlarning eng yirik titan ishlab chiqaruvchisi Timet, titanium qotishma egzoz tizimlarini tadqiq etish va ishlab chiqish va ishlab chiqarishga sodiqdir va ko'plab yapon kompaniyalari ham tegishli ilmiy-tadqiqot ishlarini olib borishdi. Hozirgi vaqtda Fuji Heavy Industries Co., Ltd kompaniyasi cheklangan miqdordagi 440 ta titanium qotishma vositasi egzoz tizimlarini ishlab chiqardi. traxeya.

2. Dvigatel tizimi

Avtomobil dvigatellari tizimi - bu avtomobil sohasida titanium qotishmasining eng ko'p ishlatiladigan qismidir. Titan qotishmasining dvigatel tizimida qo'llanilishi asosan vana, bog'lovchi novda, krank mili, vana o'rindig'i va boshqa qismlarni o'z ichiga oladi.

Yaponiyaning&# 39 Honda Motor Company kompaniyasi NSX racing V-6 dvigatelida zarb qilingan titaniumli bog'lovchi novdalardan foydalanadi; Mitsubishi Motors yuqori quvvatli, to'rt silindrli dvigatellarda titanium klapanli prujinali o'rindiqlardan foydalanadi, Porsche avtomobillarida esa titaniumli bog'lovchi novda ishlatiladi.

(1) vana

Titanli qotishma klapanlari nuqtai nazaridan AQSh va Yaponiya ko'plab tadqiqot ishlarini olib borishdi. Hozirgi vaqtda Qo'shma Shtatlar odatda qabul qilish vanalarini tayyorlash uchun Ti-6Al-4V qotishmasidan va egzoz klapanlarini tayyorlash uchun Ti-6Al-2Sn-4Zr-2M qotishmasidan foydalanadi; Yaponiyada esa Toyota assimilyatsiya valfi uchun Ti-6Al-4V / Ti B qotishmasidan va egzoz klapani uchun Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Nb-Si / Ti B qotishmasidan foydalanadi. Ushbu turdagi titanium qotishmalarining barchasi yuqori haroratli mexanik xususiyatlarga, oksidlanishga chidamliligiga va suzishga chidamliligiga ega, bu esa dvigatel ishini samarali yaxshilaydi va transport vositalarini tezlashtiradi.

(2) Valf o'rindig'i

Titanli qotishma qopqoqli o'rindiqlar poyga va sport avtomobillarida keng qo'llanilgan. Har yili 250 mingdan ortiq to'plam ishlab chiqariladi. Ular asosan Ti-6Al-4V yoki Ti-5Al-2Cr-1Fe qotishmasidan tayyorlangan. Vana o'rindig'ining shakli nisbatan sodda bo'lganligi sababli, u ishlatiladi Ishlov berish talablari yuqori emas va maxsus sirtni ishlov berish talab qilinmaydi, xarajatlar nisbatan arzon va bu mashina og'irligini kamaytirishda ta'siri aniq.

(3) birlashtiruvchi novda

Titanli qotishma biriktiruvchi tayoqchalardan foydalanish dvigatel sifatini samarali ravishda pasaytirishi va avtomobilning ish faoliyatini yaxshilashi mumkin. Hozirgi vaqtda asosiy tayyorgarlik materiallari Ti-6Al-4V qotishmasidir. Japan Daido Co., Ltd hozirda yaxshi ishlov berish va mukammal mexanik xususiyatlarga, charchash xususiyatlariga va korroziyaga chidamli Ti-3Al-2V-0.2Si-0.47Ce-0.27La ikki fazali titanium qotishmasini ishlab chiqarmoqda. , Dvigatelning tezlashadigan va sekinlashadigan birlashtiruvchi novda qismlarida ishlatilishi kutilmoqda.

(4) Krank mili

Hozirgi vaqtda titanium qotishma krank milleridan keng foydalanilmagan bo'lsa-da, Yaponiya tomonidan maxsus ishlab chiqarilgan Ti-3Al-2.5V qotishmasi Honda poyga mashinalarida tekshirilgan. Sifatni samarali ravishda kamaytirish bilan birga, dvigatel tezligi 700r / min ga oshirildi, bu titanning qotishma krank mili ustunligini tasdiqlaydi. Shu bilan birga, Yaponiyada Ti-5Al-2Cr-Fe qotishma krankshaftlari ishlab chiqarilgan bo'lib, titan qotishmalari krank mili tarkibiy qismlarida keng qo'llanilishi kutilmoqda.

3. Damping tizimi

Avtoulovni amortizatsiya qilish to'xtatib turish tizimining asosiy komponenti osma kamonidir. Umumiy avtomashina kamonli po'lat bilan taqqoslaganda, titanium qotishmasi yuqori o'ziga xos kuchga ega va quyi siljish moduliga va charchoqning yuqori kuchiga ega bo'lib, uni avtomobil damping kamonlarini ishlab chiqarishga moslashtiradi. Bahorning burilishi burilishlar soniga to'g'ridan-to'g'ri mutanosib va ​​materialning chiqib ketish moduliga teskari proportsional bo'lgani uchun, titanium qotishma kamoniga bir xil bahor ta'siriga erishish sharti bilan po'lat kamonga qaraganda kamroq burilishlar kerak bo'ladi, bu esa samarali ravishda kamayadi bahor sifati. , Joyni tejash.

Shu bilan birga, titanium qotishma kamon ham bahorning rezonans chastotasini samarali ravishda oshirishi va uning ishlash muddatini oshirishi mumkin. Hozirgi vaqtda titanium qotishma kamonlarining ko'p qismi bir fazali β titanium qotishmasidan qilingan. Nemis Volkswagen kompaniyasi ba'zi avtoulovlarda Lupo FSI titanium qotishma tishli buloqlaridan foydalangan va ularning miqdori 3500 ga yaqin.

4. Tananing ramkasi

Avtomobil korpusining karkas qismlariga kelsak, titanium qotishmasining solishtirma kuchi, zichligi pastligi va korroziyaga chidamliligi shundan dalolat beradiki, bu korpus karkaslarini tayyorlash uchun yaxshi materialdir. Hozirgi vaqtda ba'zi bir avtomobilsozlik kompaniyalari titanium qotishmalarini tishli qavslar va tormoz kaliperi pistonlari kabi qismlarga ishlatgan. Transmissiya komponentlari qatorida Yaponiya hozirda titanium qotishma korpuslarini tayyorlash uchun yuqori yigiruv jarayonini ishlab chiqmoqda. Po'lat korpuslar bilan taqqoslaganda, titanium qotishma korpuslari volan ta'sirini yaxshiroq kamaytirishi va yaxshi tamponlama ta'siriga ega bo'lishi mumkin.

Bundan tashqari, titanium qotishmalari avtomobil biriktirgichlarida va boshqa tarkibiy qismlarda ham ishlatilgan. Titanli qotishma tayyorlash texnologiyasi va avtomobilsozlik sanoatining uzluksiz rivojlanishi bilan titanium qotishmalari, albatta, avtomobil qismlarida keng qo'llaniladi.

5. Titan qotishmalarining engil avtomobillar uchun ahamiyati

Chet el tadqiqot institutlari hisoblab chiqdilar va shuni aniqladilarki, 39-sonli avtomobilga xizmat ko'rsatish sifati 10% ga tushganda, yoqilg'i sarfini 6% dan 8% gacha kamaytirish mumkin. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, har 91 kg vazn yo'qotish uchun o'rtacha har litr yoqilg'iga 0,43 km yurish mumkin. Shu sababli, mening mamlakatim&iqtisodiyotining uzluksiz rivojlanishi va avtomobillar sonining muttasil ko'payib borishi bilan engil avtomobillar energiya sarfini kamaytirish va havo ifloslanishini kamaytirishning muhim usullaridan biriga aylandi.

Titan va titanium qotishma materiallari hozirgi paytda mukammal fizikaviy va kimyoviy xususiyatlariga ko'ra avtoulov qismlarida keng qo'llanilmoqda. Titanli materiallardan foydalanish nafaqat avtomobilning ish samaradorligini va xavfsizlik omilini yaxshilaydi, balki avtomobilning engil vaznida ham muhim rol o'ynaydi, avtomobil sifatini samarali ravishda pasaytiradi' xizmat ko'rsatish va yonilg'i sarfini kamaytirish .

An'anaviy zanglamas po'latdan yasalgan tizim bilan taqqoslaganda, titanium egzoz nasosini qaytaradigan quvur yig'ish avtomobil egzoz tizimida qo'llaniladi, bu og'irlikni taxminan 8,2 kg ga kamaytirishi mumkin. Dvigatel qismlarida an'anaviy po'lat va quyma temir materiallarini almashtirish uchun titanium qotishma mahsulotlarini ishlatish, masalan, valflar va bog'lovchi novdalar vosita sifatini samarali ravishda pasaytirishi mumkin.

Yaponiya avtomobilsozlik sanoatining tadqiqotlariga ko'ra, avtomobil quvvati klapanlari uchun taxminan 0,8 kg titanium materialidan foydalanish 20 kg po'lat qismlarning ta'siriga teng; har bir titaniumli valf o'rindig'i po'lat valf o'rindig'iga nisbatan og'irlikni taxminan 10g ga kamaytirishi mumkin; Dvigatel massasini kamaytirish uchun eng samarali bo'lgan titan qotishmalarida hatto tayoqchalar va krank milleridan foydalaniladi.

Vibratsiyani pasaytirish tizimida har bir titanium qotishma bulog'i massani po'lat kamonlarga nisbatan 60% dan ko'proq kamaytirishi mumkin. Har bir transport vositasida 4 ta osma kamon asosida, titanium qotishma buloqlariga o'tgandan so'ng, har bir avtomobil og'irlikni 9 ~ 13,6 kg ga kamaytirishi mumkin. Bundan tashqari, titanium qotishma susturucusunun massasi atigi 5 ~ 6 kg ni tashkil qiladi, bu zanglamaydigan po'latdan susturucudan 40% engilroq.

Oddiy o'rta o'lchamdagi mashinani misol qilib keltiradigan bo'lsak, agar mavjud bo'lgan titanium qotishma avtomobil qismlari an'anaviy qismlarni almashtirish uchun ishlatilsa, avtomobil' vazni og'irligi taxminan 1500 kg dan 1000 kg gacha kamayadi, vazn kamayishi stavkasi 30% ga yetishi mumkin va umumiy yoqilg'i sarfi 20% ga kamayishi mumkin. Yuqorida, bu dunyodagi yoqilg'i sarfini sezilarli darajada kamaytiradi va energiya tanqisligi va atrof-muhit ifloslanishi muammolarini samarali ravishda engillashtiradi.

Yuqorida keltirilgan ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, titanium qotishmalaridan foydalanish avtomobillarning og'irligini kamaytirishga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Zamonaviy avtoulov sanoatida titan va titanium qotishmalarini avtomobil qismlarida qo'llash texnologiyasi doimiy ravishda ishlab chiqarilishi kerak, bu avtomobillarda titanium qotishmalarining ulushini oshirish uchun.

Hozirgi vaqtda mamlakatim&avtomobil sanoatida titanium qotishmasini qo'llash hali sinov bosqichida. Asosiy muammo shundaki, titanium qotishma materiallarining narxi juda yuqori va qismlarni qayta ishlash qiyin.

Shu sababli, kelajakda asosiy vazifa titanium qotishma qismlarini narxini arzon titanium qotishma materiallarini ishlab chiqish, titanium qotishma xom ashyosini ishlab chiqarish narxini pasaytirish va qayta ishlash texnologiyasini takomillashtirish orqali titanium qotishma qismlarini qayta ishlash samaradorligini oshirish orqali kamaytirishdir.

Chet el tajribasi shuni ko'rsatdiki, faqat avtomobillarni loyihalash va ishlab chiqarish bilan titanium qotishma tadqiqotlari va ishlab chiqarishlarining kombinatsiyasi avtomobillar uchun yuqori sifatli titanium qotishma materiallarini taqdim etishi mumkin.

Tadqiqot va ishlanmalarning doimiy ravishda chuqurlashishi bilan titan va titanium qotishmalari mening mamlakatim&zamonaviy avtomobilsozlik sanoatida tobora muhim rol o'ynaydi va avtomobilsozlik sanoatining uzluksiz rivojlanishiga yordam beradi deb ishoniladi.

Nikol