自動車製造におけるチタン部品の応用

適用性

自動車エンジンの出力を向上させるには、強度を損なうことなく、往復動システムの部品の重量を減らす必要があります。この課題は、高強度で耐熱性のあるチタン合金を使用することで効果的に解決できます。特にインテークバルブやエグゾーストバルブ、コンロッド、ロッカーアーム、そしてサイレンサーなど、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの最も重要な部品の製造において、チタン合金は有利です。チタン合金は鋼と比較して比強度が優れているため、コンロッドの製造に使用することで、コンロッドベアリングへの負荷を30%減少させ、その結果、信頼性と耐久性を大幅に向上させることができます。バルブメカニズムの部品にチタンを使用すると、部品の応力を25%低減し、バルブがシートに当たる衝撃力を30%低減します。

応用例

コンロッドは、増強された強度を持つBT5、BT8、またはBTZ-1のシリーズ合金で製造するのが望ましいです。ディーゼルエンジンのコンロッドの鍛造技術に関する研究が行われました。この研究は、チタンが非磁性金属であるため、磁性レベルを低減することを目的として行われました。研究結果は、BTZ-1合金の素材品質が要件を十分に満たし、コンロッドブランクの断面の結晶粒構造が微細で再結晶化されていることを示しました。繊維状組織や焼鈍、過熱およびその他の鍛造および熱処理の欠陥は観察されませんでした。引張試験の機械的性質は、シリーズ合金BTZ-1の認証データに一致しています。経験は、エンジンの高負荷部品、構造部品およびモーター部品の製造におけるチタン合金の使用が適切であることを示しています。研究は、車両部品に次の合金を使用することを推奨しています:

・構造部品用: OT4-1、OT4、BT5、BT5-1、BT6 — 中程度の強度の合金;

・シャーシ部用: AT6、BTZ-1、BT5-1、BT6、BT8、BT14、BT15、BT16 — 中から高強度の合金;

・エンジン部品用: BTZ-1、BT8、BT14、BT15、BT16、BT18、ST-1、ST-4 — 高強度および耐熱性チタン合金のブランド。チタン研究所は車両およびエンジン部品の研究を積極的に進めています。これらの研究が終了すると、チタン合金の広範な自動車産業への導入が開始される予定です。それにより、自動車の出力と信頼性が大幅に向上します。また、部品製造業者の数が減少し、経済状況に好影響を与えます。近い将来には、高出力で機動性のある、新しい軽量構造の自動車が設計される可能性があります。

その他の機械製造におけるチタン

手動ドリルハンマーをチタン部品で製造することでその重量を大幅に軽減できます。最も適しているのはBT-5とOT4のチタン合金です。ドリルハンマーの使用は、チタンの手動掘削装置において技術的および経済的に有利であることを示しました。いくつかの部品をチタンに置き換えたことで、ドリルハンマーの重量を32kgから20kgに減少させることができました。このようなドリルハンマーは非常に使いやすく、強度があり、耐食性に優れています。これは、非鉄金属鉱山での使用が湿潤で攻撃的な環境に関連しているため、重要な利点です。

軽工業と食品産業

過去数年間、軽工業と食品産業の工場は、さまざまな機械や装置をチタン合金で集中的に生産してきました。これには、染色・仕上機、包装・充填の自動ライン、チタンセパレーター付きの遠心機などが含まれます。近い将来、チタンは台所器具や家庭用電化製品だけでなく、土産品の生産にも使用されるようになるでしょう。

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