حالة التطبيق واحتمال سبيكة التيتانيوم في صناعة السيارات

على الرغم من أن العلماء البريطانيين والألمانيين اكتشفوا من التيتانيوم في وقت مبكر من نهاية القرن الثامن عشر ، إلا أنه لم يستخرج العلماء في الولايات المتحدة في الولايات المتحدة من التيتانيوم الخالص ، وكان إنتاج التيتانيوم الصناعي بالفعل في عام 1948 ، و تطوير صناعة التيتانيوم هي صناعة ناشئة تم تطويرها مع تطوير صناعة الطيران. على الرغم من أن سبائك التيتانيوم قد استخدمت على نطاق واسع في صناعة الفضاء والبتروكيماويات والسفن ، إلا أن تطبيقها في صناعة السيارات كان بطيئًا في التطوير. منذ عام 1956 ، نجحت جنرال موتورز في الولايات المتحدة في تطوير أول سيارة تيتانيوم ، حتى الثمانينيات من القرن الماضي ، لم تصل أجزاء التيتانيوم للسيارات إلى الإنتاج الضخم ، حيث تزيد التسعينيات من الطلب على السيارات الفاخرة ، والسيارات الرياضية ، والسيارات السباق ، وقطع غيار التيتانيوم تم تسريعها.

إن مزايا التيتانيوم كمواد مكون للسيارات هي: القوة العالية ، والكثافة المنخفضة ، والمعامل المرنة هي حوالي نصف الصلب ، ومعامل منخفض من التمدد الحراري ، ونصف الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم ، والموصلية الحرارية المنخفضة ، والمنخفضة ، لا تلوث إلى البيئة ، وما إلى ذلك ، بالإضافة إلى استخدام التيتانيوم في صناعة السيارات ، يمكن أن تقلل بشكل كبير من جودة صيانة السيارات ، وتقليل استهلاك الوقود ، وتحسين كفاءة عمل السيارات ، وتقليل الضوضاء. الأكثر شيوعًا هو استخدام سبيكة التيتانيوم لتصنيع أجزاء المحرك ، وهناك العديد من الفوائد: كثافة سبيكة التيتانيوم منخفضة ، يمكن أن تقلل من الكتلة بالقصور الذاتي للأجزاء المتحركة ؛ في الوقت نفسه ، يمكن أن يزيد نابض صمام التيتانيوم من الاهتزاز الحر ، ويضعف اهتزاز الجسم ، ويحسن سرعة المحرك وطاقة الإخراج ؛ تقليل الكتلة بالقصور الذاتي للأجزاء المتحركة ، وبالتالي تقليل الاحتكاك وتحسين كفاءة استهلاك الوقود في المحرك. يمكن أن يؤدي اختيار سبيكة التيتانيوم إلى تقليل إجهاد الحمل للأجزاء ذات الصلة ويقلل من حجم الأجزاء ، بحيث يمكن تقليل جودة المحرك والسيارة بأكملها. يقلل الحد من الكتلة بالقصور الذاتي للمكونات الاهتزاز والضوضاء ويحسن أداء المحرك. باختصار ، ينقسم استخدام سبيكة التيتانيوم في منتجات السيارات بشكل أساسي إلى فئتين ، وهي الفئة الأولى هي تقليل جودة الأجزاء الأصلية ، والتي تتضمن بشكل أساسي الأجزاء المتبادلة عالية السرعة للمحرك ووزن السيارة. يتم استخدام النوع الثاني لصنع أجزاء مقاومة للتآكل ، بما في ذلك أنظمة العادم وأجزاء الهيكل وأنظمة التعليق وأجزاء السيارات الأخرى في البيئات القاسية ، والتي يمكن أن تحسن عمر خدمة قطع غيار السيارات.

مع تطور المجتمع ، يعد توفير الطاقة وحماية البيئة هي الهيئة الرئيسية لتطوير المنتجات ، و "الوزن الخفيف" للسيارات هو مقياس مهم للغاية لتوفير الطاقة وخفض الانبعاثات في صناعة السيارات ، والذي أصبح إجماعًا في الصناعة . تشير الأبحاث إلى أن حوالي 60 ٪ من الوقود المستخدمة من قبل السيارة يتم استهلاكه في وزن السيارة ، ويتم تقليل كل 10 ٪ من جودة صيانة السيارة ، ويمكن تقليل انبعاثات العادم بنسبة 10 ٪ ، ويمكن تقليل استهلاك الوقود بنسبة 7 ٪. في عام 1956 ، قام جنرال موتورز (جنرال موتورز) ومورديها بتجميع سيارة عرض مع جسم تيتانيوم ؛ شركة هوندا للسيارات اليابانية في عام 1994 NSX Racing 3.0L24 Valve V-6 محرك يستخدم قضيب Titanium المزور ؛ تُستخدم مقاعد زنبور صمام التيتانيوم في محركات ذات سعة عالية من أربع أسطوانات مصنوعة من Mitsubishi Motors. وتستخدم قضبان التيتانيوم أيضًا في سيارات بورش.

مزايا أجزاء سبيكة التيتانيوم

تتمتع سبيكة التيتانيوم بمزايا الوزن الخفيف ، وقوة محددة عالية ومقاومة جيدة للتآكل ، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في صناعة السيارات ، والأكثر استخدامًا هو نظام المحرك. يمكن أن يؤدي تطبيق أجزاء سبيكة التيتانيوم إلى تقليل اهتزاز المحرك والضوضاء ، وتحسين سرعة دوران العمود المرفقي ، ويقلل من إجهاد العمود المرفقي ، والحصول على عزم دوران أعلى للمحرك ، ويمكن أن يحسن السرعة الحرجة للاهتزاز صمام المحرك ، ويمكن أن يقلل من حمل الربيع ، ويقلل من ارتداء الصمامات ، ويقلل من استهلاك الوقود. إنه مناسب لتصميم وتصنيع وتطبيق كاتم الصوت للسيارات ، والتي من ناحية تستفيد من قابلية المعالجة العالية لسبائك التيتانيوم في درجة حرارة الغرفة ، كما أنه يحسن تطبيق قوة درجة الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة العالية ومقاومة الزحف. يمكن أن يؤدي تطبيق سبيكة التيتانيوم في المكونات الأخرى إلى تحسين راحة الموظفين وجمال السيارة. بالإضافة إلى ذلك ، لعبت سبيكة التيتانيوم دورًا لا يطاق في توفير الطاقة في السيارات والحد من الاستهلاك.

peroration

حقق تطبيق سبيكة التيتانيوم في السيارات نتائج جيدة ، ولكن يتم استخدامه حاليًا في سباق السيارات والسيارات الرياضية. تعد السعر المرتفع وتكلفة التصنيع المرتفعة الأسباب الأساسية لعدم استخدام سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في بيوت الأسرة. لذلك ، يعد تطوير سبيكة التيتانيوم منخفضة التكلفة مفتاحًا مهمًا للتطبيق العملي لسبائك التيتانيوم ، والنقاط التالية هي التطوير المستقبلي واتجاه تطبيق أجزاء سبيكة التيتانيوم:

1) استبدل العناصر المضافة المهمة في سبائك التيتانيوم مثل V و MO و NB بعناصر مضافة منخفضة التكلفة.

2) تطوير سبائك التيتانيوم حرة.

3) تحسين طريقة تصنيع مسحوق التيتانيوم.

4) يمكن أن يؤدي استخدام الصب المستمر لإنتاج قضبان أو لوحات التيتانيوم القطر الصغير إلى تقليل استخدام القوى العاملة والطاقة وخفض التكاليف.

5) استخدام تقنية الصب القريبة من صافي الصب أو القريب من عملية المعادن المسحوق الصافي لتطوير سبائك التيتانيوم منخفضة التكلفة.

تقوم الصين بقوة بتطوير ترويج التيتانيوم للسيارات. يرتبط التيتانيوم تدريجياً بالسيارات للترويج لتطبيق التيتانيوم في السيارات. تم إجراء أبحاث التيتانيوم للسيارات ، مثل Titanium Metallurgy Powder و Tial Research. يخضع ارتفاع سعر سبيكة التيتانيوم بشكل أساسي لتكنولوجيا الصهر والمعالجة الحالية ، ويحتل التيتانيوم في المرتبة الثانية بعد الألومنيوم والحديد والمغنيسيوم في القشرة ، المرتبة الرابعة. نظرًا للتطوير المستمر وتطبيق صناعة سبيكة التيتانيوم في المنتجات المدنية ، فإن ناتج سبيكة التيتانيوم ، وخاصة أنبوب سلس التيتانيوم ، كما يزداد TI Pip يعد الحد من تكاليف صهر التيتانيوم ومعالجة الاتجاهات التي لا مفر منها أيضًا. نظرًا لأن سبيكة التيتانيوم في تحقيق الوزن الخفيف للسيارات ، وانخفاض استهلاك الوقود والأداء العالي ، فإن متطلبات تخفيض انبعاثات توفير الطاقة العالمية ، وتطوير تغطية مركبة الطاقة الجديدة ، وتبسيط عملية التصنيع الداخلية ، هو الاتجاه المستقبلي لتطوير السيارات ، لذلك سبيكة التيتانيوم سوف يشغل موقعًا مهمًا في صناعة السيارات ، يستخدم على نطاق واسع. سيتم استخدام تطبيقات سبيكة التيتانيوم في السيارات المنزلية العادية على نطاق واسع في المستقبل القريب.