Med utvidelsen av bilindustrien de siste årene har verdens bilproduksjon og -besittelse økt dag for dag. I 2009 avanserte den kinesiske bilindustrien raskt, med mer enn 13 millioner kjøretøy produsert og solgt, og tok forbi USA og Japan og ble verdens ledende produsent og selger av biler. Selv om biler gjør reise mer praktisk, forårsaker de også tre hovedproblemer: drivstofforbruk, miljøvern og sikkerhet. Redusert drivstofforbruk og forurensning er spesielt viktig med tanke på bærekraftig utvikling. Ifølge verdensomspennende autoritetstall bruker vekten av bilen rundt 60 prosent av bensinen som brukes i biler. Hver 10 prosent reduksjon i en bils vekt reduserer utslippene med 10 prosent og drivstofforbruket med 7 prosent. Som man kan se, er vektreduksjon og lettvekt i biler effektive teknikker for å oppnå de nevnte målene.
Det er to grunnleggende teknikker for å oppnå lette kjøretøyer: optimalisering av kjøretøyets rammestruktur og bruk av lette materialer i bilproduksjon. For øyeblikket består lette legeringer som brukes i biler for det meste av aluminium, magnesium, titanlegering og andre metaller.
Titanlegering er et nytt strukturelt og funksjonelt materiale med gode generelle kvaliteter, lav tetthet og høy spesifikk styrke. Titan har en tetthet på 4,51g/cm3, som er mellom aluminium (2,7g/cm3) og jern (7,6g/cm3). Titanlegering har en større spesifikk styrke enn aluminiumslegering og stål, og dens seighet tilsvarer stål. Titan og titanlegering korrosjonsbestandig ytelse er god, bedre enn rustfritt stål, spesielt motstand mot kloridionerosjon i det marine atmosfæremiljøet og god korrosjon motstand under oksiderende atmosfære, med bredere arbeidstemperatur av titanlegering, titanlegering ved lav temperatur i 253 grader kan holde god plastisitet, og varmebestandig titanlegerings arbeidstemperatur kan nå 550 grader, varmebestandigheten er betydelig forbedret. Har god prosesserings- og sveiseytelse på samme tid.
Siden den industrielle produksjonen av titan har den høye ytelsen til titan og titanlegering vakt interessen til forskjellige banebrytende industrier. Titan ble med i kjøretøyindustrien på midten av-1950tallet, med utviklingen av titanindustrien. Med den globale energimangelen og folks økte bevissthet om miljøvern, spesielt i bilindustrien, utstedte USA, Japan og Europa en rekke økologiske forskrifter på 1990-tallet, som fremmet høyere krav til drivstoffeffektivitet, CO2-utslipp, kjøretøyvekt reduksjon, kjøretøysikkerhet, pålitelighet og så videre. Mange velstående nasjoner og kjente bilprodusenter utvikler og utvider aktivt investeringene i forskning på titan i biler. Det er en kraftig kraftkilde for titan i biler. Vårt lands titanindustri gikk gradvis inn i kjøretøybransjen i det nye århundret.
Med den økende etterspørselen etter luksusbiler, sportsbiler og racerbiler i den moderne bilindustrien, utvides titankomponenter også år etter år. Det verdensomspennende markedet for titan for biler var bare omtrent 50 tonn/år i 1990, 500 tonn/år i 1997, 1100 tonn/år i 2002 og 3000 tonn/år i 2009. Som et resultat akselererer kjøretøysektoren med bruk av titanmateriale .
Titandeler brukt i biler
Bruken av titan i biler er primært delt inn i to kategorier: den første brukes til å redusere massen av stempel-forbrenningsmotordeler (selv noen få gram massereduksjon er viktig for stempel-forbrenningsmotordeler); den andre brukes til å redusere bilens totale masse. Titan brukes først og fremst i motor- og chassiskomponenter i neste generasjon biler på grunn av design og materialkvaliteter. Titan kan brukes til å lage ventiler, ventilfjærer, ventilfjærseter, koblingsstenger og andre komponenter i motorsystemet; hovedkomponentene i chassiset inkluderer blant annet fjærer, eksossystemer, halvaksler og festemidler.
I tillegg til punktene beskrevet ovenfor, er det: motorkomponenter vippearm, fjæringsfjær, stempelstift, turboladerrotor, festemidler, monteringsøremuttere, kjøretøystoppebrakett, dørbom, bremsekaliperstempel, boltbolt, clutchplate, trykk plate, hastighetsendringsknapp og så videre.
Metoder for å redusere kostnadene for titanlegering
Selv om titan og titanlegeringer kom inn i bilproduksjonen allerede på 1950-tallet, har utviklingen gått relativt sakte. Hovedårsaken til dette er kostnadsfaktoren; For å møte behovene til bilindustrien med titan, titan industrien i smelting, prosessering, produksjon, og andre aspekter av mye arbeid. For å passe kravene til bilindustrien.
Titanmetall har et høyt smeltepunkt, aktive kjemiske egenskaper, og O, H, N, C og andre elementer har en sterk kjemisk affinitet, noe som gjør ren titanekstraksjon vanskelig. Titansvamp er laget via Kroll magnesiumreduksjonsteknikken, som ofte brukes i industrien. Produksjonsprosessen for titansvamp ved bruk av Kroll magnesiumreduksjonsmetoden er vanskelig, har et høyt energiforbruk, en lang syklus og kan ikke produseres konstant. Samtidig kreves det en betydelig mengde magnesiummetall som reduksjonsmiddel, som har høye produksjonskostnader.
De høye kostnadene for legeringselementer er en annen faktor som bidrar til de høye kostnadene for titanlegeringer. Titanium i produksjonen, prosesseringsprosessen produsert i hjørnet av restmaterialer, avfallsrester og andre restmaterialer etter en serie behandling som ovnsladning, for å oppnå resirkuleringsproduksjon, er en effektiv måte å redusere råvarekostnadene med fremme av titan smelteteknologi. Praksisen viser at for hver 1 prosent gjenværende titan, kan kostnadene ved å produsere titanblokker reduseres med 0,8 prosent. Ved å bruke en høy mengde resirkulert ladning i elektronstrålekjøleovner og plasmastrålekjøleovner for smelting kan den metallurgiske kvaliteten på titanblokken forbedres, og kostnadene for barren kan effektivt reduseres.
Reduser kostnadene ved behandling
Behandlingskostnader, som utgjør mer enn 60 prosent av de totale kostnadene, er fokus for kostnadskutt forskning i en rekke nasjoner. Produksjonen av titandeler er ikke bare kompleks, men den genererer også en enorm mengde titanrester gjennom hele prosessen, og produksjonssyklusen er lang, noe som øker produksjonskostnadene for deler. Dens bredere anvendelighet blir hemmet. Støping er en tradisjonell (nær) nettformingsmetode. Deler er produsert med minimal eller ingen maskinering, noe som sparer en betydelig mengde metall. Støping kan ofte produsere komponenter med kompliserte former som ellers ville blitt produsert med andre tradisjonelle metoder med komplekse prosedyrer og betydelige produksjonskostnader, spesielt for titan, et ganske kostbart element. Titan støpegods brukes i dag ofte i luftfartssektoren. Støpemetoden brukes i bilsektoren for å lage gjenstander som ventiler og turbintrykkhevere. Pulvermetallurgi, som en banebrytende teknikk innen moderne metallurgi og materialbehandling, er avgjørende for titanindustrien. Ved å bruke TITANIUM pulvermetallurgi nær MØPING-teknologi, kan det ferdige produktet eller komponentene nær størrelsen på det ferdige produktet produseres direkte, noe som reduserer råvareforbruket, forkorter produksjonssyklusen og senker kostnadene med 20 prosent til 50 prosent sammenlignet med konvensjonelle metode. I bilindustrien er titanpulvermetallurgi nær støpingsteknologi spesielt viktig. I Japan er pulvermetallurgideler for biler mye brukt i motorer og girkasser, inkludert koblingsstenger, seter, ventiler, beltehjul, synkroniseringsnav, synkroniseringsringer og så videre. For øyeblikket er forskning på titanpulvermetallurgi i et raskt utviklingsstadium, med fokus på følgende aspekter: for det første, høykvalitets og lavpris titanpulverfremstillingsteknologi og dens industrialisering; andre, titan pulver metallurgi forberedelse teknologi popularisering og anvendelse i bilindustrien.
Videre, i henhold til datamaskinmodellen, kan laserstøpingsteknologi (integrert laserteknologi, CAD/CAM-teknologi og de siste prestasjonene innen materialteknologi) direkte bruke legeringspulver, ikke en gang formet komplekse sluttdeler, titandeler produsert mellom støping og smiing, og kostnadene reduseres med 15 prosent til 30 prosent, leveringstiden reduseres med 50 prosent til 75 prosent. Metallpulver ikke-injeksjonsstøpingsteknologi (MIM) er en raskt utviklende nesten-nettdannende pulver-ikke-metallurgiteknologi som er i stand til å produsere kompliserte komponenter av høy kvalitet og høy presisjon, og regnes som en av de mest fordelaktige aspektene ved moderne støpeteknologi.
Titanbeleggteknologi er en annen revolusjonerende metode som har potensial til å senke prisene. Det kan sees at for å redusere prisen på titanmaterialer, må vi begynne med to aspekter: utvikle et nytt lavkostlegeringssystem og forbedre produksjonsprosessen, for å løse problemet med at titan for biler er begrenset i en virkelig fornuftig av prisen på titan materialer, og for å gjøre titan for biler mer konkurransedyktig og lovende.
