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Application et tendance récente du titane dans les automobiles domestiques

Source: Application et tendance récente du titane dans les automobiles domestiques

Application et tendance récente du titane dans les automobiles domestiques



En raison des caractéristiques fines du titane, de plus en plus d'occasions sont utilisées dans les automobiles, mais la demande est entravée par des prix plus élevés. Ce qui suit se concentre sur le statut et les tendances récentes de l'application du titane dans les voitures familiales, et présente les deux applications qui deviennent le point de départ de l'expansion des applications.

Le titane métallique se caractérise par sa haute résistance, sa faible densité et sa excellente résistance à la corrosion. Il peut être utilisé dans la transmission de puissance et les pièces de châssis des automobiles. Ces applications sont principalement destinées au titane est un alliage léger, et peut remplacer l'acier inoxydable, la réduction de poids de voiture, devrait améliorer la performance de la voiture elle-même.

La réduction de poids rend le design de la voiture très résistant, tant pour les voitures de sport que pour les voitures familiales. Jusqu'à présent, les fabricants de moteurs de voitures de sport ont choisi le titane comme matière première pour rendre les voitures moins légères pour les soupapes et les arbres de liaison. L'amélioration de la performance est indiquée dans la diminution de la distance, de la puissance de sortie et de la déformation des pièces de connexion.

L'avantage de l'utilisation du titane est que l'effet de transmission de puissance ou le poids est réduit, l'économie de carburant est enregistrée, le bruit et la vibration du moteur sont réduits et la charge des composants est réduite, de sorte que la durabilité du véhicule peut être améliorée. Le titane peut être utilisé comme vannes, arbres de liaison, soupapes, ressorts et appareils de support dans les pièces automobiles.

L'utilisation du moteur titane à l'extérieur: par exemple, l'utilisation de châssis en titane, peut réduire le poids du véhicule, économiser du carburant. Les plus frappants sont l'utilisation de titane dans des pièces, telles que des ressorts de suspension, des dispositifs d'échappement, des vilebrequins et d'autres classes de fixation. Le plus grand obstacle à l'utilisation massive de matériaux de titane dans les voitures de sport et les voitures demeure la question des prix. Le coût du matériau en titane est comparé au coût de traitement d'autres pièces, comme le montre le tableau 1.

Comparaison des coûts entre le titane et d'autres matériaux (unité: US $ / Ib)

Acier en titane en aluminium

Ore 0.300.100.02

Métal lingot 2.000.681.10

Broche 4.500.700.15

Feuille 15.00 ~ 50.001.00 ~ 5.000.30 ~ 0.60

Le marché mondial du titane est d'environ 45 000 millions d'années, dont la moitié se trouve aux États-Unis. La production automobile totale mondiale est d'environ 60 millions d'unités par an, les États-Unis représentaient 1/4. Par conséquent, si la moitié des automobiles du monde sont en titane, la consommation de titane augmentera de 30% en fonction de la quantité de titane utilisée dans 500 g à environ 1. De cette façon, la quantité de titane utilisée dans les automobiles est considérable.

Application du titane à la maison

Timet, le plus grand producteur de titane d'Amérique, énumère les avantages de l'utilisation du titane en tant que composant:

(1) l'adoption de matériaux en titane a résolu des problèmes pratiques;

(2) la coordination avec le marché;

(3) la technologie connexe de l'application de matériaux en titane;

(4) les technologies disponibles peuvent être utilisées;

(5) l'utilisation de matière de titane a une nouvelle valeur.

Le titane a été utilisé à l'origine dans la production en série de voitures NSXV-6 de première qualité, suivies d'une cabriolet à double porte japonaise TOYOTA en 1998 à l'aide d'une vanne en titane. La soupape d'admission de la voiture utilise un alliage Ti-6Al-4V / TiB produit par un procédé de métallurgie des poudres, et la soupape d'échappement adopte un alliage Ti-Al-Zr-Sn-Nb-Mo-Si / TiB résistant à la chaleur. Le moteur de la voiture est de 2000 cc, en utilisant une soupape d'admission de 27 g et une vanne d'échappement de 24 g 8, une voiture avec un total de 408 g de matière de titane. Lorsque la matière première est en acier, le poids est de 40,0 g et 44,6 g, et le poids total de la vanne est supérieur à 2 fois celui du titane. Le ressort de soupape de ce type de voiture est également en titane, son poids est réduit de 43g à 36g. La nouvelle voiture Toyota Corporation a initialement produit 4000 unités, dont la moitié était en titane.

En outre, des exemples de titane utilisés par d'autres entreprises japonaises sont Honda, S2000 et R. Certaines voitures européennes sont en production de masse, et l'arbre de liaison est en titane.

Il existe 2 cas de titane utilisés dans les voitures familiales. La soupape d'échappement, telle que les applications de voiture Chevrolet Z06 de GM, réduisent le poids total qui favorise l'amélioration des performances. Le silencieux de groupe titane 2 1, poids 11,7 g, poids réduit de 41%, aide à améliorer la performance de la voiture. Et la vie du silencieux est semi permanente.

Timet et Arvin Meritor ont développé de nouveaux alliages de titane Timetal d'échappement (semblables à ceux du grade Ti2) conformément au marché et aux technologies existantes. Le matériel a été testé par les deux entreprises conformément au contrat et sa performance a été confirmée. Au cours du test, les techniques de fabrication telles que le poinçonnage, la flexion, le laminage à froid, le formage et le soudage ont été améliorées dans le but de réduire le poids du titane.

Par rapport à l'acier, le titane possède un faible module élastique et une faible densité. Il convient aux ressorts. Les sources de titane sont largement utilisées dans l'industrie aérospatiale de Boeing, mais Timet pense que ces composants sont coûteux à utiliser dans les voitures. Par conséquent, la société et les fabricants de pièces aérospatiales ont développé conjointement des sources de titane automobiles et ont été fortement soutenus par la société allemande VW. Timet et VW sont des fabricants de pièces automobiles qui utilisent des équipements standard de fabrication de ressort en acier pour produire des ressorts en titane. Une partie des processeurs sélectionnés par VW MuhrundBender fabriquera des équipements de fabrication d'acier de l'entreprise pour la fabrication de la transformation du titane au printemps. En conséquence, l'utilisation de l'alliage bêta Low-Cost Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al a réduit le prix de 50% par rapport à l'alliage bêta existant. Le rapport de ressort de ce matériau est réduit de 1/3 avec le poids du même ressort en acier et la durée de vie optimale en fatigue est obtenue. La berline LupoFSI de 2001 portant ce printemps en titane a réduit son poids total de 81,6 kg par rapport à la norme FSI. La berline LupoFSI est le véhicule à carburant le plus bas au monde pour 48mpg (MPG / gallon) et est disponible sur le marché européen. VW, le modèle 2001 de ce type, a une capacité de production annuelle de 3500 unités.


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