液态钛金属知识
2014-10-31 10:57阅读：
一、钛是什么？
钛合金是一种新型结构及功能材料，它具有优异的综合性能，密度小，比强度高。钛的密度为4.51g/cm3，介于铝(2.7g/cm3)和铁(7.6g/cm3)之间。钛合金的比强度高于铝合金和钢，韧性也与钢铁相当。钛及钛合金抗蚀性能好，优于不锈钢，特别是在海洋大气环境中抵抗氯离子的侵蚀和微氧化气氛下耐蚀性好，钛合金的工作温度较宽，低温钛合金在-253℃还能保持良好的塑性，而耐热钛合金的工作温度可达550℃左右，其耐热性明显高于铝合金和镁合金。同时具有良好的加工性、焊接性能。
钛金属的优点:
强度高,
重量轻、耐高温、抗腐蚀性强
弹性模量约是钢的一半,
热膨胀系数低，约是不锈钢及铝材的
50 % ,
无磁性,
热导率低,
耐腐蚀、对环境无污染等。因此,
不但宇航工业及化学工业已大量用钛,
而且作为汽车用材很早就引起人们的注意。汽车用钛可极大减轻车重,
降低燃料消耗,
提高工作效率,
改善环境和降低噪音等。
二、钛金属在汽车上有哪些应用？
在发动机系统：钛合金可制作火花塞、阀门、阀簧、阀簧承座和连杆等部件
气阀是另一个比较热门的钛合金应用对象。由于气阀（特别是排气阀）的工作温度较高，约
900℃，因此，使用常规的
Ti-6Al-4V 合金以及
TiB2/TiC增强的钛合金均不能满足抗氧化性能以及抗蠕变性能的要求。钛合金具有较高的高温强度和抗氧化性能，已被用来制备赛车气阀，耐高温、钛金属强度高，重量轻；
在底盘部件：主要为钛合金弹簧、减震器；
由于钛合金的弹性极限（σe）高而弹性模量（E）低，其弹性应变σ2e/2E
非常高，是钢弹簧的 10
倍以上，因此，使用钛合金弹簧将明显提高乘车舒适度；
排气系统：涡轮增加器，排气管
钛合金的焊接性能好，不像不锈钢那样容易从焊缝开裂，因此，钛合金排气阀的使用寿命较长，为12
年～14
年，而不锈钢一般不到 7
年就得更换相比较钛金属材料比不锈钢材料更轻便（见下图）
其它易损件：火花塞、钛合金轮毂、钛金属润滑油
钛金属在汽车公司中的应用：
年份
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部件
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材料
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厂商
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1992
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连杆
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Ti-3A1-2V-rareearth
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本田
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1994
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连杆
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Ti-6A1-4V
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法拉利
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1996
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轮盘螺钉
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Ti-6A1-4V
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保时捷
|
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制动器
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|
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1998
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密封垫圈
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Ti grade 1s
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大众
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1998
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变速箱把手
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Ti grade 1
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本田
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1999
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活塞阀
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Ti-6A1-4V §
PM-Ti
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丰田
|
1999
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涡轮增压盘
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Ti-6A1-4V
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戴姆勒
|
2000
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阀簧保持器
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β-titanium
alloys
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三菱
|
2000
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涡轮盘
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γ-TiAI
|
三菱
|
2001
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排气系统
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Ti grade 2
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通用
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2001
|
轮盘螺钉
|
Ti-6A1-4V
|
大众
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2002
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活塞阀
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Ti-6A1-4V §
PM-Ti
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日产
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2003
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悬挂弹簧
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TIMETAL LCB
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法拉利
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2005
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火花塞
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Titanium
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NGK
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……
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………
|
……………
|
…………
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2010
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润滑油
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Liquid
Titanium
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ConocoPhillips康多机油
|
三、钛金属润滑油
将钛金属放入特殊药水中,在一定的温度和高压之下进行分解成必须要用超过20万倍电子显微镜才能看清的钛原子，然后把分解后的钛原子作为添加剂加到润滑油中，由此形成液体钛金属润滑油，俗称加钛油。
钛金属机油是将美国军方技术首次应用到民用汽车方面。相比较普通润滑油，钛金属润滑油有三大突出特点：
（一）能够承受更高负载
由于钛金属耐腐蚀性强，当曝露在高温空气时，会生成一层钝氧化物保护膜，因此当发动机在高压,高速的运行状态时,加钛润滑油能够自动追踪压力点,生成保护膜,降低发动机的磨损，更好的保护发动机。
（二）自我修复作用
钛作为液体金属进入发动机后，不仅能提高发动机的抗氧化作用，而且有自我修复功能。加钛机油在引擎摩擦最频繁的地方形成一层保护膜，这就像给引擎磨损点加了一个抵抗磨损的盾牌，由于它是在分子层面进行引擎保护，因而能够让引擎运行得更加长久。
（三）改善汽车散热
加钛润滑油有非常强大的散热效果。
目前市面上只要2个品牌的产品使用了金属添加剂，它们的保护特性如下：
Kendall加钛油的原理：
将钛原子作为添加剂加到润滑油中，在高温高压的条件下，钛金属化合成固体液，形成保护壳。
Kendall加钛油的功能：
普通润滑油通过机油泵送到在发动机内部需要润滑的部位，形成油膜的保护，但是再发动机缸内高温高压的工作环境下，油膜极易形成破损，油膜破损后润滑保护性能将大大下降，Kendall的钛金属润滑油比普通润滑油多一层钛原子膜的保护，钛原子保护膜能对高温高压下破损的油膜起到及时修复的作用，从而达到更完美的保护。
Kendall加钛油的效果：
A、改善汽车动力
B、降低汽车油耗
C、延长发动机寿命
