Titan qotishmalarining engil avtomobil ishlab chiqarishda qo'llanilishi
Titan va titanium qotishmalari past zichlik, mukammal mexanik xususiyatlar, yaxshi biologik muvofiqlik, korroziyaga chidamlilik, yuqori haroratga chidamlilik va yaxshi past haroratga chidamlilik xususiyatlariga ega. Ular avtomobil ishlab chiqarish sohasida keng qo'llanilgan. Titan qotishmasining zichligi po'latdan atigi 60% ni tashkil qiladi, quvvat esa 800MPa dan oshishi mumkin. U hali ham 500 daraja atrofida yaxshi mexanik xususiyatlarni saqlab qoladi va yaxshi payvandlash va shakllantirish xususiyatlariga ega. U 20 yildan ko'proq vaqt oldin poyga avtomobillarini ishlab chiqarishda qo'llanilgan, bu poyga dvigatellarining og'irligini sezilarli darajada kamaytiradi va dvigatelning ishlashini yaxshilaydi.
Hozirgi vaqtda avtomobil ishlab chiqarishda ishlatiladigan titanium qotishma qismlari asosan avtomobil egzoz tizimlarida, dvigatel tizimlarida, transmissiya va tebranishlarni kamaytirish tizimlarida va korpus ramkalarida taqsimlanadi.
1. Egzoz tizimi
Avtomobil egzoz tizimlarining materiallari yaxshi yuqori haroratli mexanik xususiyatlarga ega bo'lishi va S va Cl elementlari tomonidan korroziyaga chidamli bo'lishi kerak. An'anaviy egzoz klapanlari komponentlari zanglamaydigan po'latdan yasalgan, ammo odamlar titanium qotishmalari ishlash jihatidan egzoz klapan materiallari sifatida foydalanish uchun ko'proq mos ekanligini aniqladilar.
Yangi Chevrolet Corvette Z206-da ishlatiladigan titanni qaytarish trubkasi zanglamaydigan po'lat quvurlarda paydo bo'ladigan chuqurchalar va payvand zanglari bilan bog'liq muammolarni samarali oldini oladi, shu bilan birga yoqilg'ining yonish samaradorligi va tezlashuv qobiliyatini yaxshilaydi va tormoz masofasini qisqartiradi.
Qo'shma Shtatlardagi eng yirik titan ishlab chiqaruvchi Timet titanium qotishma egzoz tizimlarini tadqiq qilish va ishlab chiqish va ishlab chiqarishga sodiqdir. Ko'pgina yapon kompaniyalari ham tegishli tadqiqot va ishlanmalarni amalga oshirdilar. Hozirgi vaqtda Fuji Heavy Industries, Ltd 440 ta titanium qotishma avtomobil egzoz quvurlarini ishlab chiqarishni cheklangan.
2. Dvigatel tizimi
Avtomobil dvigatellari tizimi avtomobil sohasida eng ko'p titanium qotishmasidan foydalanadigan qismdir. Dvigatel tizimida titanium qotishmasini qo'llash asosan klapanlar, ulash novlari, krank mili, valf o'rindiqlari va boshqa qismlarni o'z ichiga oladi.
Yaponiyaning Honda Motor korporatsiyasi NSX racing V-6 dvigatelida soxta titan biriktiruvchi rodlardan foydalanadi; Mitsubishi Motors yuqori quvvatli, to'rt silindrli dvigatellarda titaniumli valfli bahor o'rindiqlarini ishlatadi va Porsche avtomobillarida titan biriktiruvchi rodlar ham qo'llaniladi.
(1) Vana
Titan qotishma klapanlari nuqtai nazaridan, Qo'shma Shtatlar va Yaponiya ko'plab tadqiqot ishlarini olib bordi. Qo'shma Shtatlar hozirda odatda Ti{0}}Al{1}}V qotishmasidan kirish klapanlarini va Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo'ni yasashda foydalanadi. egzoz klapanlarini tayyorlash uchun qotishma; Yaponiyaning Toyota kompaniyasi esa kirish klapanlarini ishlab chiqarish uchun Ti{6}}Al-4V/Ti B qotishmasidan, egzoz klapanlarini ishlab chiqarish uchun esa Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Nb-Si/Ti B qotishmasidan foydalanadi. Ushbu turdagi titanium qotishmalari yaxshi yuqori haroratli mexanik xususiyatlarga ega, oksidlanish qarshiligi va o'rmalanish qarshiligiga ega bo'lib, ular vosita ish faoliyatini samarali yaxshilaydi va avtomobil tezligini oshiradi.
(2) Valf o'rindig'i
Titan qotishma klapan o'rindiqlari poyga avtomobillari va sport avtomobillarida keng qo'llaniladi, yiliga 250 dan ortiq 000 to'plam ishlab chiqariladi. Ular asosan Ti{2}}Al-4V yoki Ti-5Al-2Cr-1Fe qotishmasidan tayyorlanadi. Vana o'rindig'ining shakli nisbatan oddiy bo'lgani uchun, u ishlov berish nuqtai nazaridan yuqori talablarni talab qilmaydi va sirtni maxsus ishlov berishni talab qilmaydi. Bu nisbatan arzon va avtomobilning og'irligini kamaytirishga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
(3) Birlashtiruvchi novdalar
Titanium qotishma birlashtiruvchi rodlardan foydalanish dvigatelning og'irligini samarali ravishda kamaytirishi va avtomobilning ish faoliyatini yaxshilashi mumkin. Asosiy tayyorgarlik materiali Ti-6Al-4V qotishmasi hisoblanadi. Yaponiyaning Daido Co., Ltd. kompaniyasi hozirda ikki fazali titanium qotishmasi Ti-3Al-2V-0.2Si-0.47Ce-0.27La ishlab chiqmoqda. . Ushbu qotishma yaxshi ishlov berish qobiliyatiga ega, shuningdek, mexanik xususiyatlar, charchoq xususiyatlari va korroziyaga chidamliligi jihatidan juda yaxshi. Dvigatelning tez tezlashishi va sekinlashishiga duchor bo'lgan bog'lovchi novda qismlarida qo'llanilishi kutilmoqda.
(4) Krank vallar
Hozirda titanium qotishma krank vallari keng qo'llanilmagan bo'lsa-da, Yaponiya tomonidan maxsus ishlab chiqilgan Ti-3Al-2.5V qotishmasi Honda poyga avtomobillarida tasdiqlangan. Og'irlikni samarali ravishda kamaytirish bilan birga, vosita tezligini 700r / min ga oshirib, titanium qotishma krank mili ustunligini isbotladi. Shu bilan birga, Yaponiya Ti-5Al-2Cr-Fe qotishma tirsakli vallar sinovdan o‘tkazilib, titanium qotishmalari krank mili qismlarida kengroq qo‘llanilishiga umid qilmoqda.
3. Vibratsiyani kamaytirish tizimi
Avtomobil tebranishini kamaytiradigan suspenziya tizimining asosiy komponenti osma kamondir. Umumiy avtomobil kamonli po'lat bilan solishtirganda, titanium qotishmasi yuqori o'ziga xos kuchga va pastroq kesish moduliga va yuqori charchoq kuchiga ega, bu esa avtomobil zarbalarini yutuvchi kamonlarni ishlab chiqarish uchun ko'proq mos keladi. Bahorning burilishlari burilishlar soniga mutanosib va materialning kesish moduliga teskari proportsional bo'lgani uchun, titanium qotishma kamonlari bir xil bahor javobiga erishish uchun po'lat kamonlarga qaraganda kamroq burilishlarni talab qiladi, bu esa kamon massasini samarali ravishda kamaytiradi va joyni tejaydi.
Shu bilan birga, titanium qotishma kamonlari ham bahorning rezonans chastotasini samarali ravishda oshirishi va xizmat muddatini oshirishi mumkin. Hozirgi vaqtda titanium qotishma kamonlarining ko'pchiligi bir fazali titanium qotishmasidan qilingan. Volkswagen ba'zi avtomashinalarda Lupo FSI titanium qotishma tishli buloqlardan foydalangan, taxminan 3500 ta mashinadan foydalanilgan.
4. Korpus ramkasi
Tana ramkasining tarkibiy qismlariga kelsak, titanium qotishmasining yuqori o'ziga xos kuchi, past zichligi va yaxshi korroziyaga chidamliligi uning korpus ramkalarini tayyorlash uchun yaxshi material ekanligini ko'rsatadi. Hozirgi vaqtda ba'zi avtomobil kompaniyalari tishli qavslar va tormoz kaliper pistonlari kabi qismlarga titanium qotishmalaridan foydalanganlar. Transmissiya qismlari orasida Yaponiya hozirda yuqori tezlikda yigirish orqali titanium qotishma qobiqlarini tayyorlash jarayonini ishlab chiqmoqda. Po'lat qobiqlar bilan solishtirganda, titanium qotishma qobiqlari volanlarning ta'sirini yaxshiroq kamaytirishi va yaxshi tampon ta'siriga ega bo'lishi mumkin.
Bundan tashqari, titanium qotishmalari avtomobil mahkamlagichlari va boshqa qismlarda ham ishlatilgan. Titan qotishmalarini tayyorlash texnologiyasi va avtomobilsozlik sanoatining uzluksiz rivojlanishi bilan titanium qotishmalari, albatta, avtomobil qismlarida ko'proq qo'llaniladi.
5. Titan qotishmalarining engil avtomobillar uchun ahamiyati
Xorijiy tadqiqot muassasalarining hisob-kitoblariga ko‘ra, avtomobilning og‘irligi 10% ga kamaysa, yoqilg‘i sarfi 6% dan 8% gacha kamayishi mumkin. Boshqa tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, har bir 91 kg vazn yo'qotish uchun o'rtacha avtomobil har litr yoqilg'i uchun 0,43 km ko'proq harakat qilishi mumkin. Shu bois mamlakatimiz iqtisodiyotining uzluksiz rivojlanishi va avtomobillar sonining muttasil ortib borishi munosabati bilan avtomobillarni yengillashtirish energiya sarfini kamaytirish va havo ifloslanishini kamaytirishning muhim usullaridan biriga aylandi.
Titan va titanium qotishma materiallari hozirgi vaqtda mukammal jismoniy va kimyoviy xossalari tufayli avtomobil qismlarida keng qo'llaniladi. Titan materiallaridan foydalanish nafaqat avtomobilning ishlashi va xavfsizlik omilini samarali ravishda yaxshilaydi, balki avtomobilni engillashtirish, avtomobilning og'irligini samarali kamaytirish va yoqilg'i sarfini kamaytirishda muhim rol o'ynaydi.
An'anaviy zanglamaydigan po'latdan yasalgan tizim bilan solishtirganda, avtomobil egzoz tizimida ishlatiladigan titan quyruqli ko'krak-qaytish quvurlari birikmasi og'irlikni taxminan 8,2 kg ga kamaytirishi mumkin. Dvigatel qismlarida, masalan, klapanlar va bog'lovchi rodlar kabi an'anaviy po'lat va quyma temir materiallar o'rniga titanium qotishma mahsulotlaridan foydalanish dvigatelning og'irligini samarali ravishda kamaytirishi mumkin.
Yaponiya avtomobil sanoatida olib borilgan tadqiqotlarga ko'ra, avtomobilning quvvat klapanida taxminan 0,8 kg titan qismlaridan foydalanish 20 kg po'lat qismlarga erishilgan effektga teng; har bir titanium valf o'rindig'i po'lat valf o'rindig'iga nisbatan taxminan 10 g og'irlikni kamaytirishi mumkin; birlashtiruvchi rodlar va krankshaftlar uchun titanium qotishmasidan foydalanish dvigatelning og'irligini kamaytirishda eng samarali hisoblanadi.
Vibratsiyani kamaytirish tizimida har bir titanium qotishma kamon po'lat kamon bilan solishtirganda og'irligini 60% dan ko'proq kamaytirishi mumkin. Har bir avtomobil uchun 4 ta osma kamon asosida hisoblangan, titanium qotishma kamonini almashtirgandan so'ng, har bir avtomobil vaznini 9 ~ 13,6 kg ga kamaytirishi mumkin. Bundan tashqari, titanium qotishma susturucunun og'irligi faqat 5 ~ 6 kg ni tashkil qiladi, bu zanglamaydigan po'latdan yasalgan susturucudan 40% engilroqdir.
Oddiy o'rta o'lchamli avtomashinani misol qilib oladigan bo'lsak, agar mavjud titanium qotishma avtomobil qismlari an'anaviy qismlarni almashtirish uchun ishlatilsa, transport vositasining og'irligi taxminan 1500 kg dan taxminan 1000 kg gacha kamayadi, vazni 30% ga kamayadi va yonilg'i sarfini 20% dan ko'proq qisqartirish mumkin, bu esa dunyodagi yoqilg'i sarfini sezilarli darajada kamaytiradi va energiya tanqisligi va atrof-muhitning ifloslanishi muammolarini samarali ravishda engillashtiradi.
Yuqoridagi ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, titanium qotishmalaridan foydalanish avtomobillarning engil vazniga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Zamonaviy avtomobil sanoatida titanium va titanium qotishmalarini avtomobil qismlarida qo'llash texnologiyasi avtomobillarda titanium qotishmalarining qo'llanilishi nisbatini oshirish uchun doimiy ravishda ishlab chiqilishi kerak. Shu sababli, kelajakda asosiy vazifa titanium qotishma qismlarining narxini arzon titanium qotishma materiallarini ishlab chiqish va titanium qotishma xom ashyoni ishlab chiqarish tannarxini pasaytirish va qayta ishlash texnologiyasini takomillashtirish orqali titanium qotishma qismlarini qayta ishlash samaradorligini oshirish bo'lishi kerak. .
