Status Dan Prospek Titanium Dan Paduan Titanium Untuk Mobil

Tampaknya mobil telah menjadi alat transportasi yang sangat diperlukan dalam kehidupan kita selama lebih dari 100 tahun. Sifat titanium seperti ringan dan berkekuatan tinggi telah lama menjadi fokus para pembuat mobil.

Titanium telah digunakan dalam mobil selama bertahun-tahun, dan hampir semuanya digunakan pada tahun ini. Namun, pentingnya biaya rata-rata mobil terhadap penggunaan titanium akan menjadi topik pembicaraan di masa depan. Mobil (termasuk sepeda motor dan mobil diskon) merupakan pasar berkembang bagi titanium.

Keuntungan menggunakan titanium sebagai bahan suku cadang otomotif: kekuatan tinggi, kepadatan rendah, modulus elastisitas sekitar setengah dari baja, koefisien muai panas rendah, sekitar setengah dari baja tahan karat dan aluminium, non-magnetik, konduktivitas termal rendah, dan tidak mencemari lingkungan. Selain itu, penggunaan titanium dalam industri otomotif dapat sangat mengurangi bobot mobil, mengurangi konsumsi bahan bakar, meningkatkan efisiensi mobil, dan mengurangi kebisingan. Menurut data yang menunjukkan bahwa setiap pengurangan 10% bobot bodi mobil, Anda dapat mengurangi 10% emisi gas buang, dan menghemat 7% konsumsi bahan bakar, sehingga bobot otomotif yang lebih ringan akan berperan sebagai "penghematan energi, perlindungan lingkungan", efek dua burung dengan satu batu. Titanium adalah logam paling ideal untuk mencapai penurunan berat badan.

Paduan titanium nomor 1 dalam aplikasi otomotif

Suku cadang mobil paduan titanium terutama: terbuat dari bilah rotor turbin TiAl, dengan paduan Ti-6Al-4V dan batang penghubung lainnya, katup, dan sebagainya. Untuk mencapai biaya rendah, penggunaan metode metalurgi serbuk dengan menambahkan paduan titanium. Partikel TiB adalah MMC berbasis titanium yang terdispersi dalam Ti-6Al-4Sn-4Zr-1Nb-1Mo-0.2Si{{10 }}Matriks paduan .3C, dan bahan tersebut digunakan untuk memproduksi katup mesin.

Ini adalah contoh penerapan material tersebut sebagai material baru berbasis titanium untuk katup mesin mobil. Selain batang penghubung dan katup mesin, LCB TIMETAL paduan titanium berbiaya rendah asli digunakan untuk memproduksi pegas suspensi untuk pertama kalinya. Kemajuan terkini dalam pengembangan paduan titanium berbiaya rendah untuk katup mesin dan katup buang. Secara khusus, permintaan paduan titanium untuk sistem pembuangan sepeda motor (peredam suara) telah meningkat, sehingga sistem pembuangan menjadi lebih populer dengan berkembangnya paduan berbiaya rendah...

1.1 Katup

Produksi katup mobil dari paduan titanium tidak hanya mengurangi bobot, memperpanjang masa pakai dan sangat andal, tetapi juga menghemat bahan bakar. Katup buang harus mengandung timbal dan kobalt selain tahan panas dan aus. Pabrikan AS menggunakan paduan titanium, katup buang lebih umum, katup masuk terbuat dari paduan Ti-6Al-4V, sedangkan katup buang terbuat dari Ti-6Al-2 Paduan Sn-4Zn-2Mo. Katup masuk sinter yang diproduksi oleh Hitachi di Jepang telah dipasok ke pasar industri otomotif Jepang.

Howmet Foundry di AS menggunakan metode pengecoran kontinu untuk memproduksi katup, setiap katup memiliki 1/4 berat titanium, dan diharapkan 200 juta mobil baru ditempatkan di pasar potensial setiap tahun, dan terdapat pasar penggantian katup sebesar 80 juta.

1.2 Kursi Katup

Komponen titanium yang paling banyak digunakan pada kendaraan bermotor dan kendaraan bermotor adalah dudukan katup, dengan produksi tahunan lebih dari 250,000 unit, yang umumnya diproduksi di Ti-6Al-4 Paduan V, dan juga di Jepang dalam paduan Ti-5Al-2Cr-1Fe. Karena bentuknya yang sederhana dan ukurannya yang kecil, terdapat penambahan mekanis yang mudah dibuat dan relatif murah. Tidak perlu perawatan permukaan khusus, dudukan katup baja dapat dikurangi 10 hingga 12.

1.3 Batang penghubung titanium

Batang penghubung yang menggunakan paduan titanium untuk mengurangi bobot mesin adalah yang paling efektif, dapat sangat meningkatkan kinerja. Bahan batang penghubung sebagian besar adalah Ti-6Al-4V, lainnya seperti Ti-7Al-4Mo, Ti-4Al-2Sn -4Mn, dll. juga sedang dalam pengembangan.

1.4 Poros engkol dan bagian mesin lainnya

Poros engkol paduan Ti-5Al-2Cr-Fe sedang diuji coba di Jepang, dan kurva ini belum praktis karena perlunya perawatan anti lengket. Bagian mesin lainnya seperti rocker arm, pegas katup, batang penghubung baut bawah juga dapat dibuat dari paduan Ti-6Al-4V.

Poros engkol paduan Ti-3Al-2.5V yang mudah dipotong dan mudah dipotong dari Jepang telah digunakan di Honda 280 hp 3.0-liter limusin tipe V6NSX, dan dengan poros engkol baja memiliki kekuatan lelah yang sama, pengurangan bobot 30%, putaran mesin meningkat 700R/. Penerapan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa titanium telah diterima dan diperluas untuk digunakan pada mobil.

1.5 Saluran udara balik

Penggunaan nosel paduan titanium / rakitan pipa udara balik tidak terkena korosi yang disebabkan oleh sulfur klorida dan emisi gas buang, sistem pembuangan tidak berlubang, bahkan dalam pengelasan tidak korosif, dibandingkan dengan bahan sistem pembuangan tradisional dan baja tahan karat dapat dikurangi hingga 40% untuk mengurangi bobot material dan meningkatkan penghematan bahan bakar, berakselerasi lebih cepat, jarak pengereman lebih pendek. Karena mahalnya harga titanium, Titanium Metals Corporation of America (Timet) telah mengembangkan perlakuan permukaan khusus yang memungkinkan produksi suku cadang yang membantu memenuhi standar biaya pembuat mobil. Tabung titanium telah diaplikasikan pada sedan baru Chevrolet Corvette Z06.

1.6 Pegas Suspensi

Dibandingkan dengan pegas baja yang digunakan pada kendaraan umum, pegas titanium menawarkan keunggulan berupa bobot yang ringan, ketahanan terhadap korosi, dan modulus geser yang rendah. Timet dirancang untuk memenuhi persyaratan biaya dan perakitan suku cadang dari produsen pegas suspensi otomotif dengan mempertahankan sifat luar biasa dari ruang angkasa. pegas paduan titanium dengan biaya yang jauh lebih rendah. Jumlah produksi awal untuk pegas suspensi beroda FSI Lupo baru dari Volkswagen Eropa berjumlah kecil. Timet dan Volkswagen mengumumkan pada bulan Januari 2001 pengenalan pegas suspensi titanium pada kendaraan FSI Lupo 2001, yang diperkirakan akan diproduksi sebanyak 3.500 unit.

Pegas berbahan titanium mampu mengurangi berat baja hingga 70 hingga 60 persen. Pada mobil keluarga khas buatan AS yang terdiri dari enam hingga lima kendaraan, penghematan berat sebesar 9kg hingga 13,6kg per kendaraan dapat dicapai melalui penggunaan empat pegas suspensi.

Knalpot titanium 1.7 berbobot hanya 5 hingga 6kg, jauh lebih ringan dari knalpot baja tahan karat, dan mudah dioperasikan. Permintaan titanium di bidang otomotif Jepang (permintaan sebenarnya pada tahun 1999 adalah 457t) pada dasarnya adalah untuk knalpot, yang terutama digunakan pada mobil besar (lebih dari 900cc). Empat pabrikan besar Jepang, termasuk Honda dan Suzuki, telah mengadopsi peredam paduan titanium. Titanium terutama digunakan untuk peredam suara mobil besar dan mobil individu berukuran sedang. Ini adalah evaluasi ketahanan korosi titanium, kekuatan dan desain permukaan, dll.