Comment le titane est-il utilisé dans les véhicules légers?

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Comment le titane est-il utilisé dans les véhicules légers ?

Titane et alliage de titane ont les caractéristiques d'une faible densité, d'excellentes propriétés mécaniques, d'une bonne biocompatibilité, d'une résistance à la corrosion, d'une résistance à haute température et d'une bonne ténacité à basse température. À l'heure actuelle, ils ont été largement utilisés dans la fabrication automobile. Dans cet article, nous examinerons comment le titane est utilisé dans les véhicules légers .

Comment le titane est-il utilisé dans l'automobile légère

La densité de l'alliage de titane n'est que de 60% de l'acier et la résistance peut atteindre plus de 800MPa. Il conserve toujours de bonnes propriétés mécaniques à environ 500°C et possède de bonnes propriétés de soudage et de formage. Il a été utilisé dans la fabrication de voitures de course il y a plus de 20 ans, réduisant considérablement la qualité des moteurs de course et améliorant les performances du moteur.

Applications du titane et des alliages de titane dans l'automobile légère

Actuellement, composants en alliage de titane utilisés dans la fabrication automobile sont principalement distribués dans les systèmes d'échappement automobiles , systèmes moteurs , systèmes de transmission et de réduction des vibrations , et cadres de carrosserie .

Léger automobile

1. Systèmes d'échappement automobiles

Les matériaux des systèmes d'échappement automobiles doivent avoir de bonnes propriétés mécaniques à haute température et une résistance à la corrosion aux éléments S et Cl. Les composants traditionnels des soupapes d'échappement sont en acier inoxydable, mais il a été constaté que les alliages de titane conviennent mieux aux matériaux des soupapes d'échappement en termes de performances.

Le tuyau de retour en titane utilisé dans la nouvelle Chevrolet Corvette Z206 évite efficacement les problèmes de piqûres et de corrosion des soudures sur le tuyau en acier inoxydable, tout en améliorant l'efficacité de la combustion du carburant et la capacité d'accélération, et raccourcir la distance de freinage.

2. Systèmes de moteur

Le système moteur automobile est la pièce d'alliage de titane la plus utilisée dans le domaine automobile. L'application de l'alliage de titane dans le système moteur comprend principalement la soupape , bielle , vilebrequin , siège de soupape , et d'autres pièces.

La vanne 

En termes de valves en alliage de titane, les États-Unis et le Japon ont mené de nombreux travaux de recherche. Les États-Unis utilisent actuellement Ti-6Al-4V alliage pour fabriquer des soupapes d'admission et alliage Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo pour fabriquer des soupapes d'échappement. Toyota, Japon, utilise l'alliage Ti-6Al-4V/Ti B pour préparer les soupapes d'admission et l'alliage Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Nb-Si/Ti B pour préparer les soupapes d'échappement.

Le siège de la vanne

Les sièges de soupape en alliage de titane ont été largement utilisés dans les voitures de course et de sport, et plus de 250 000 jeux sont produits chaque année, principalement en Ti-6Al-4V ou Ti-5Al- Alliage 2Cr-1Fe. En raison de la forme relativement simple du siège de soupape, il ne nécessite pas de traitement mécanique élevé et ne nécessite pas de traitement de surface spécial, le coût est relativement bon marché et l'effet est évident en termes de réduction du poids de la voiture.

La bielle

L'utilisation de bielles en alliage de titane peut réduire efficacement la qualité du moteur et améliorer les performances de la voiture. À l'heure actuelle, le principal matériau de préparation est l'alliage Ti-6Al-4V.

Le vilebrequin

Bien que des vilebrequins en alliage de titane ne sont pas largement utilisés à l'heure actuelle, l'alliage Ti-3Al-2.5V spécialement développé par le Japon a été vérifié sur les voitures de course Honda. Tout en réduisant efficacement la masse, le régime moteur a été augmenté de 700 tr/min, ce qui prouve la supériorité du vilebrequin en alliage de titane.

3. Systèmes de suspension d'amortissement

Le composant central du système de suspension d'amortissement automobile est le ressort de suspension. Par rapport à l'acier à ressort automobile général, l'alliage de titane a une résistance spécifique plus élevée et un module de cisaillement plus faible, ainsi qu'une résistance à la fatigue plus élevée, ce qui le rend plus adapté à la fabrication de ressorts d'amortissement automobiles.

4. Cadres de carrosserie

En termes de composants de châssis de carrosserie, la résistance spécifique plus élevée, la densité plus faible et la bonne résistance à la corrosion de l'alliage de titane indiquent qu'il s'agit d'un bon matériau pour la préparation des châssis de carrosserie. À l'heure actuelle, certains constructeurs automobiles ont utilisé des alliages de titane dans des pièces telles que des supports d'engrenages et des pistons d'étriers de frein.

En outre, des alliages de titane ont également été utilisés dans les fixations automobiles et d'autres pièces. Avec le développement continu des procédés de préparation des alliages de titane et de l'industrie automobile, les alliages de titane seront sûrement plus largement utilisés dans les pièces automobiles.

Conclusion 

Merci d'avoir lu notre article et nous espérons qu'il pourra vous permettre de mieux comprendre comment le titane est utilisé dans l'automobile légère. Si vous souhaitez en savoir plus sur le titane ou d'autres métaux réfractaires , nous vous conseillons de visiter Métaux réfractaires avancés (ARM ) pour plus d'informations.

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