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鈦材料在汽車消音器方面的應用及發展

來源:鈦合金,鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備 發布時間:2012-6-27 14:59:34
金屬純鈦材具有比重低、耐腐蝕性及塑性好等特性,已用于很多高檔大排氣量汽車的消音器上。在汽車上,由于消音器是隱藏在看不見的地方,而且無需強調其高級感及創意性,排氣管溫度比機車還要高很多,在耐高溫氧化性及高溫強度的環境下,無疑純鈦材是特殊消音器的優秀選材。在排氣管溫度過高時,為避免純鈦的塑性材產生大幅的損壞,從而開發了耐高溫氧化性及高溫強度的Ti-1.5Al鈦材,這使排氣溫度已提高至現在的700~750℃,被汽車的消音器廣泛應用。
 
就汽車而言,對于純鈦材在排氣管方面,雖然在中心管以后的部份溫度較低,但由于車種不同即使是這個部份排氣溫度也有達到700~800℃的。鈦金屬在長時間曝露在這種高溫下,由于氧氣入侵,表面邊緣部份會因為形成硬化層而變的脆弱。同時,產生剝離性氧化比例,金屬鈦部份產生減肉,如此會招來強度降低。并且,基于結晶粒粗大化而產生疲勞強度減低及脆化。在類似這樣的高溫環境底下Ti-1.5Al也有無法對應其耐氧化性的地方。因此,汽車廠家都期望能夠開發出比Ti-1.5Al更耐高溫氧化性,而且對于在消音器系統的組合零件成形加工上保有Ti-1.5Al程度的強度特性的鈦材料。
 
Ti-0.5A1-0.45Si-0.2Nb鈦合金被認為最有希望替代Ti-1.5Al的。此鈦合金與現存的消音器材料及純鈦Ti-1.5Al相比,具有較好的耐高溫氧化性,這種鈦合金解決了在高溫環境由于脆化等問題無法使用顧慮。同時,高溫強度與Ti-1.5Al接近,與Ti-1.5Al純鈦相比在400℃時,降伏強度是純鈦的3~4倍,抗拉強度為純鈦的2~3倍。因此,此種鈦合金與Ti-1.5Al相同具有適宜高溫強度的特性。并且,這種鈦合金與Ti-1.5Al純鈦具有相同水平的成形性。
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