Титан в автомобилестроении

Актуальность

Чтобы увеличить мощность автомобильного двигателя, необходимо без потери прочности уменьшить массу деталей возвратно-поступательных систем. Эту задачу эффективно решают высокопрочные и жаростойкие титановые сплавы. В первую очередь они выгодны при изготовлении таких деталей, как впускные и выпускные клапаны, шатуны, коромысла клапанов, глушители, которые являются самыми ответственными частями как дизельных, так и автомобильных двигателей.

Достоинства

Так как сплавы титана обладают лучшей удельной прочностью по сравнению со сталью, то применение их для производства шатунов позволяет снизить нагрузку на шатунные подшипники на 30%, а это значительно увеличивает их надежность и долговечность. Применение титана для деталей клапанного механизма снижает напряжение в деталях до 25%, а силу удара клапана о седло на 30%.

Сплавы

Шатуны предпочтительно изготавливать из серийных сплавов марок ВТ5, ВТ8 или ВТЗ-1, обладающих повышенной прочностью. Было проведено исследование по технологии штамповки шатуна дизеля. Исследование проводилось с целью снижения уровня магнитности, ведь титан относится к числу немагнитных металлов. Результаты исследования показали, что качество материала заготовки из сплава ВТЗ-1 вполне удовлетворяет потребностям, макроструктура по сечению заготовки шатуна мелкозернистая, рекристаллизованная. В ходе исследования не наблюдалось волокнистости, пережогов, перегрева и иных дефектов штамповки и термообработки. Механические свойства при растяжении соответствуют данным сертификата серийного сплава ВТЗ-1. Опыт применения показывает целесообразность использования титановых сплавов для изготовления высоко нагруженных деталей двигателей, несущих конструкций и ходовой части автомобиля. Исследования показали, что для деталей автомобиля рекомендуется использовать следующие сплавы:

· для несущих конструкций автомобилей: ОТ4−1, ОТ4, ВТ5, ВТ5−1, ВТ6 — сплавы средней прочности;

· для ходовой части автомобилей: АТ6, ВТЗ-1, BT5−1, ВТ6, ВТ8, ВТ14, ВТ15, BT16 — сплавы средней и высокой прочности;

· для деталей двигателей: ВТЗ-1, ВТ8, BT14, ВТ15. ВТ16, BT18, СТ-1, СТ-4 — марки высокопрочных и жаропрочных титановых сплавов.

Опыт использования титановых сплавов за рубежом показывает, что наиболее целесообразно применение их для деталей высоконагруженных двигателей, несущей конструкции и ходовой части автомобиля. По данным работы, применение сплавов титана для таких деталей автомобильных и дизельных двигателей, как шатуны, клапаны и глушители

4 группа – радиоактивные цветные металлы, к которым относятся: полоний, прометий, технеций, радий и др. Они применяются в ядерной энергетике и для создания ядерного оружия.

Группа благородных металлов является самой дорогостоящей. К ней относятся: золото, платина, серебро, иридий, осмий, родий, палладий, рутений. Они наделены таким свойствами:

— неподвергаемость к окислению и коррозии;

— редкодобываемость;

— красивая и привлекательная внешность.

Применяются они не только в ювелирном деле, но и в медицине, машиностроении, кинопромышленности, электронике, химической и фотопромышленности.