自動車マフラーへのチタン素材の応用と開発
純チタン金属は、比重が低く、耐食性があり、可塑性に優れているという特徴があり、大排気量の高級車のマフラーに多く採用されています。 自動車はマフラーが見えないところにあり、高級感や独創性を強調する必要がないため、排気管の温度は機関車よりもはるかに高くなります。 高温耐酸化性と高温耐性の環境下では、純チタンは特別なマフラーに最適です。 排気管温度が高すぎる場合、純チタンのプラスチック材料に大きな損傷を与えることを避けるために、高温酸化耐性と高温耐性を備えたTi-1.5Alチタン材料が開発され、排気量が増加しました自動車のマフラーに広く使用されている現在の700〜750℃までの温度。
自動車の場合、純チタン材の場合、センターパイプ以降の排気管の温度は比較的低いものの、車種によってはこの部分の排気温度が700～800℃に達することもあります。 このような高温に長時間さらされたチタン金属は、酸素の侵入により、表面のエッジ部分が硬化層の形成により弱くなります。 同時に剥離酸化率が発生し、ミート内のチタン金属部分が還元され抵抗力が低下します。 さらに、ガラス粒子の粗大化により、耐疲労性および脆性が低下します。 このような高温環境では、Ti-1.5Al もその耐酸化性に匹敵するものではありません。 したがって、自動車メーカーは、Ti-1.5Al よりも高温酸化に強く、Ti{-1.5Al の強度特性を保持するチタン材料を開発して、複合部品の成形と加工を行うことを望んでいます。マフラーシステム。
チタン合金 Ti-0.5A1-0.45Si-0.2Nb は、Ti-1.5Al の最も有望な代替品と考えられています。 従来のマフラー材や純チタンTi-1.5Alと比較して、このチタン合金は高温での耐酸化性に優れています。 このチタン合金は、脆性などの問題により高温環境で使用できないという懸念を解決します。 同時に、高温耐性はTi-1.5Alに近いです。 400℃で純チタンTi-1.5Alと比較すると、降伏強度は純チタンの3～4倍、引張強度は純チタンの2～3倍です。 したがって、このチタン合金は、高温耐性に適したTi{-1.5Alと同じ特性を持っています。 さらに、このチタン合金は、純チタン Ti-1.5Al と同等の成形性を備えています。
