티타늄과 그 합금은 우수한 경량, 우수한 고온 저항 및 내식성과 같은 우수한 포괄적 인 성능을 제공하며 원래 해양 산업에서 염화물 이온 및 미세 산화 대기의 부식에 저항하기 위해 사용되었습니다. 티타늄 합금은 알루미늄 합금 및 마그네슘 합금보다 내열성이 우수하며 작동 온도는 약 550 ℃에 도달 할 수 있습니다. 티타늄 합금의 탄성 계수는 강철의 약 절반이며, 낮은 열팽창 계수는 스테인레스 스틸과 알루미늄의 약 50%, 비자 성, 낮은 열전도율이며 동시에 가공성과 용접 성능이 우수하며 다양한 부품에 사용할 수 있습니다.

티타늄은 녹는점이 뛰어나고 부식에 매우 강합니다. 또한 가볍기 때문에 자동차 부품에 이상적입니다. 최근 몇 년 동안 자동차 산업에서 차량 무게를 크게 줄이고 연료 소비와 소음을 줄일 수 있는 티타늄 합금이 점점 더 많이 사용되고 있으며, 이제 티타늄 합금은 엔진 밸브에서 타이어 림에 이르기까지 자동차 부품에 널리 사용되고 있습니다. 티타늄 합금은 엔진 무게를 줄이고 연비를 개선하는 동시에 차량의 외관을 개선할 수 있습니다. 또한 배기가스를 줄이고 자동차 소유자의 소유 비용을 낮출 수 있습니다. 다음은 자동차의 주요 티타늄 부품입니다. 1956년 GM이 최초의 올티타늄 자동차를 성공적으로 개발한 이래 고급 자동차, 스포츠카, 경주용 자동차에 대한 수요가 해마다 증가하고 있습니다. 2015 년까지 전 세계에서 자동차에 사용되는 티타늄의 양은 5,000 톤을 초과했습니다.

년 부품 재질 회사 차량 유형
1992 커넥팅 로드 Ti-6Al-4V Honda Acura NSX
1994 커넥팅 로드 Ti-6Al-4V Ferrari 12 실린더
1996 휠 볼트 Ti-6Al-4V Polsh 스포츠카 옵션 휠
1998 브레이크 핀 Gr2 Mercedes S - 레벨
1998 실린더 씰링 링 1STi VW 모두
1998 기어 체인저 핸들 Gr1 Honda S 2000 라이브 탑 세단
1999 커넥팅 로드 Ti-6Al-4V Polsh CT3
1999 밸브 Ti-6Al-4V 및 PM-Ti Toyota 알 테자
1999 터보차저 로터 Ti-6Al-4V Mercedes 트럭 디젤 엔진
2000 서스펜션 스프링 타임 메탈 LCB 대중 루포 FSI
2000 휠 볼트 Ti-6Al-4V BMW M - 테크 액세서리
2000 밸브 스프링 홀더 Ti-6Al-4V 미쓰비시 1.81 실린더
2000 터보차저 로터 γ-Ti Al 미쓰비시 랜서
2001 배기 시스템 Gr.2 Ti 제너럴 모터스 Corvett Z06
2001 휠 볼트 Ti-6Al-4V VW 스포츠 GTI
2002 밸브 유형 Ti-6Al-4V 및 PM-Ti Nissan 인피니티 Q45
2003 서스펜션 스프링 타임 메탈 LCB Ferrari 360 스트라달레

자동차 프레임

티타늄은 강도가 높고 인성이 좋아 자동차 차체 프레임에 적합한 소재입니다. 일본에서는 자동차 제조업체들이 운전자가 운전석에서 안전하다고 느낄 수 있는 강력한 금속인 차체 프레임에 상업용 티타늄 용접 튜브를 채택하고 있습니다.

엔진

티타늄 합금은 엔진의 커넥팅로드에 이상적인 소재입니다. 티타늄 합금으로 만든 커넥팅로드는 엔진 질량을 효과적으로 줄이고 연비를 개선하며 배기량을 줄일 수 있습니다. 강철 링키지와 비교하여 티타늄 링키지는 질량을 15%에서 20%로 줄일 수 있습니다. 첫 번째 응용 프로그램은 이탈리아의 새로운 페라리 자동차 3.5LV8 및 Acura NSX 엔진에 있으며, 재료는 주로 다음과 같습니다. Ti6Al4V, Ti10V2Fe3Al, Ti3Al2.0V 및 Ti4Al4MOSN0.5s I 등입니다. 커넥팅 로드 애플리케이션을 위해 Ti4Al2S i4Mn 및 Ti7M4Mo와 같은 다른 티타늄 합금도 개발 중입니다.

티타늄 합금 자동차 엔진 밸브는 무게를 줄일 수있을뿐만 아니라 서비스 수명을 연장하고 연료 소비를 줄일 수 있습니다. 스틸 밸브에 비해 티타늄 밸브 질량은 30% ~ 40%까지 줄일 수 있으며 엔진 제한 속도는 20%까지 증가 할 수 있습니다. 현재 흡기 밸브 재질은 주로 Ti6A l4V이고 배기 밸브 재질은 주로 Ti-6242S입니다. 일반적으로 Sn과 Al을 함께 첨가하여 취성을 낮추고 강도를 높입니다. 모 원소는 티타늄 합금의 열처리 성능을 향상시키고 경화 및 노화 티타늄 합금의 강도를 향상시키며 동시에 경도를 높일 수 있습니다. 미쓰비시는 대량 생산 차량에 ti-22V-4Al 합금 밸브 스프링 마운트를 사용하여 원래 강철 래치에 비해 질량을 42% 줄이고 밸브 메커니즘은 관성 질량을 6% 줄이며 최대 엔진 속도는 300r / min 증가합니다.

일본에서 Ti-5Al-2Cr-Fe 합금 크랭크샤프트가 시험 생산되고 있지만, 접합 방지 처리가 필요해 실용화되지는 않았습니다. 로커 암, 밸브 스프링 및 커넥팅로드의 하부 볼트와 같은 다른 엔진 부품은 Ti-6A1-4V 합금으로 만들어집니다. 일본에서 특별히 개발 된 자유 절단 ti-3A1-2.5V 합금 크랭크 샤프트는 Honda 280 HP 3.0L V6NSX 고급 레이싱 카에 사용되었습니다. 동일한 피로 강도를 가진 강철 크랭크 샤프트와 비교하여 무게는 30% 감소하고 엔진 속도는 700r / min 증가합니다. 이러한 결과는 티타늄이 레이싱카에 광범위하게 사용되고 있음을 나타냅니다.

봄

강철에 비해 티타늄 및 그 합금은 탄성 계수가 낮고 가볍고 내식성이 우수하여 탄성 부품 제조에 적합합니다. 티타늄 스프링은 강철보다 60-70% 가볍고 일반적인 미국산 5-6 인승 승용차에서 4 개의 서스펜션 스프링을 사용하여 9kg ~ 13.6kg을 절약 할 수 있습니다. 동시에 티타늄 합금의 우수한 피로 성능과 내식성은 스프링의 수명을 향상시킬 수 있습니다.

현재 자동차 스프링에 사용할 수 있는 티타늄 합금으로는 유럽에서 폭스바겐의 신형 루포 FSI 차량의 기어 서스펜션 스프링에 사용된 Ti-4.5Fe6.8Mo-1.5Al 및 Ti-13V11C-3Al이 있습니다.

터보차저

터보차저는 엔진 연소 효율을 개선하고 엔진 출력과 토크를 향상시킬 수 있습니다. 터보차저의 터빈 로터는 850℃ 이상의 고온 배기가스 속에서 장시간 작동해야 하므로 우수한 내열성이 필요하지만, 알루미늄 합금과 같은 기존 금속은 녹는점이 낮아 사용할 수 없습니다. 세라믹 소재는 가볍고 고온에 강해 터빈 로터에 사용되고 있지만, 높은 비용과 성형성이 좋지 않아 적용이 제한적입니다. 따라서 Ti-Al 합금 터빈 로터는 내구성과 효율이 우수할 뿐만 아니라 엔진의 가속도를 향상시킬 수 있도록 개발되어 많은 테스트를 통해 검증되었습니다. 이 디자인은 미쓰비시 랜서 에볼루션 시리즈에서 성공적으로 상용화되었습니다.

배기 시스템 및 머플러

티타늄은 자동차 배기 시스템에 널리 사용됩니다. 티타늄과 그 합금 배기 시스템은 신뢰성, 수명 및 외관을 개선할 뿐만 아니라 질량을 줄이고 연료 연소 효율을 향상시킵니다. 골프 시리즈에서 티타늄 배기 시스템은 질량을 7 ~ 9kg 줄일 수 있습니다. 2000 시보레 콜벳 206은 20kg의 스테인리스 스틸 시스템 대신 11.8kg의 티타늄 머플러와 배기 파이프 시스템을 사용합니다. 혼다, 스즈키 및 기타 대형차 및 일부 중형차 제조업체는 티타늄 머플러를 사용했습니다.

머플러에 사용되는 티타늄은 주로 산업용 순수 티타늄입니다. 티타늄 테일 노즐/리턴 어셈블리는 배기가스의 염소 및 황 배출로 인한 부식이 발생하지 않으며, 용접 부위에서도 배기 시스템이 움푹 패이지 않습니다. 기존 배기 시스템 소재인 스테인리스 스틸에 비해 무게가 40% 더 가볍고 가속이 빠르며 제동 거리가 더 짧습니다.

기타 티타늄 합금 부품

위에서 언급 한 부품 외에도 티타늄은 다른 엔진 부품, 구동 기어 시스템 부품, 서스펜션 시스템, 엔진 피스톤 핀, 자동차 패스너, 장착 이어 너트 및 볼트, 도어 돌출부, 고정 브래킷, 브레이크 캘리퍼 피스톤, 핀, 속도 변경 버튼 및 자동차 클러치 디스크 등에도 사용됩니다.