1）進(jìn)氣門可采用Ti-62S，其特性相當(dāng)于Ti-6Al-4V，且價(jià)格較便宜。

　　2）排氣門可采用Ti-6Al-2Sn-4.0Zr-0.4-Mo-0.45Si，因?yàn)檩^低的Mo含量，故其耐潛變抵抗性較Ti-6242S優(yōu)，耐氧化溫度可達(dá)600℃。

　　3）排氣門可采用γ-TiAl，其具有耐高溫及重量輕的特點(diǎn)，但加工時(shí)不適合用傳統(tǒng)的鍛造法，僅適合采用鑄造法與粉末冶金法加工。

　　3.氣門彈簧座

　　高強(qiáng)度及耐疲勞性是汽門彈簧座必須具備的性能，β鈦合金為熱處理型合金，能通過(guò)固溶時(shí)效處理來(lái)獲得很高的強(qiáng)度，相應(yīng)的比較適合的材料有Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn與Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si。三菱汽車在其規(guī)模化生產(chǎn)汽車上使用Ti-22V-4Al 鈦合金汽門彈簧座，較原鋼制鎖扣減輕了42%的質(zhì)量，氣門機(jī)構(gòu)減少了6%的慣性質(zhì)量，發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速增加了300r/min。

　　4.鈦合金彈簧

　　鈦及其合金相對(duì)于鋼材料具有較低的彈性模量，σs/E值大，適合制造彈性元件。與鋼制汽車彈簧相比，在相同彈性功的前提下，鈦制彈簧的高度僅為鋼彈簧的40%，質(zhì)量?jī)H為鋼制彈簧的30%～40%，便于車體設(shè)計(jì)。另外，鈦合金優(yōu)異的疲勞性能和耐蝕性能可提高彈簧的使用壽命。目前，可用來(lái)制造汽車用彈簧的鈦合金材料有Ti-4.5Fe6.8Mo-1.5Al和Ti-13V11C-3Al等。

　　5.渦輪增壓器

　　渦輪增壓器可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率并增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率及扭力。渦輪增壓器的輪機(jī)轉(zhuǎn)子需要長(zhǎng)期工作在850℃以上的高溫廢氣中，因此要求有很好的耐熱性。傳統(tǒng)的如鋁合金等輕金屬，因熔點(diǎn)較低而無(wú)法使用。雖然陶瓷材料因?yàn)橹亓枯p且耐高溫性佳而在輪機(jī)轉(zhuǎn)子上得到應(yīng)用，但由于成本高及形狀上無(wú)法最佳化而使其應(yīng)用受限。為了解決這些問(wèn)題，Tetsui等人研發(fā)了TiAl輪機(jī)轉(zhuǎn)子，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，其不但具有良好的耐久性及效能，而且也能改善發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性。此項(xiàng)設(shè)計(jì)已成功在Mitsubishi Lancer Evolution系列車型上得到了商業(yè)化應(yīng)用。

　　6.排氣系統(tǒng)及消聲器

　　鈦在汽車的排氣系統(tǒng)中使用量較大。用鈦及其合金制造的排氣系統(tǒng)，不僅可以提高可靠性、延長(zhǎng)壽命和改善外觀，還可以減少質(zhì)量及提高燃料燃燒效率。鈦制排氣系統(tǒng)與鋼制排氣系統(tǒng)相比，質(zhì)量可減少約40%。在Golf系列汽車中，鈦制排氣系統(tǒng)質(zhì)量可減少7～9kg，目前排氣系統(tǒng)使用的鈦材主要為工業(yè)純鈦。

　　鈦制消聲器質(zhì)量只有5～6kg，比不銹鋼等消聲器輕。2000款雪佛萊CorvetteZ06汽車上用一個(gè)11.8kg的鈦消聲器和尾氣管系統(tǒng)代替原來(lái)20kg的不銹鋼系統(tǒng)，質(zhì)量減輕了41%。替代后的系統(tǒng)強(qiáng)度不變，并使汽車速度更快、操作更靈活及節(jié)約燃料。消聲器使用的鈦材同樣主要是工業(yè)純鈦。

　　7.車體框架部分

　　為了提高汽車的安全性和可靠性，需要從設(shè)計(jì)和制造方面，尤其是制造材料方面進(jìn)行考慮。鈦是一種用來(lái)制造車體框架很好的材料，其不僅比強(qiáng)度較高，還具有良好的韌性。在日本，汽車生產(chǎn)廠商選擇純鈦金屬焊接管制作車身框架，這種框架能夠使得駕車者在駕駛時(shí)具有足夠的安全感。

　　8.其他鈦合金部件

　　除了以上幾種部件，鈦還應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂、懸掛彈簧、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷、車用緊固件、掛耳螺帽、汽車門突入梁、汽車擋支架、制動(dòng)器卡鉗活塞、銷軸栓、壓力板、變速按鈕及汽車離合器圓板等汽車零件。

　　鈦合金的應(yīng)用

　　1.優(yōu)點(diǎn)

　　鈦合金具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，故被廣泛應(yīng)用在汽車工業(yè)中，應(yīng)用鈦合金最多的是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。利用鈦合金制造發(fā)動(dòng)機(jī)零件有很多好處，主要表現(xiàn)在：

　　1）鈦合金的密度低，可以降低運(yùn)動(dòng)零件的慣性質(zhì)量，同時(shí)鈦氣門彈簧可以增加自由振動(dòng)，減弱車身的振顫，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及輸出功率。

　　2）減小運(yùn)動(dòng)零件的慣性質(zhì)量，從而使摩擦力減小，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率。

　　3）選擇鈦合金可以減輕相關(guān)零件的負(fù)載應(yīng)力，縮小零件的尺寸，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)及整車的質(zhì)量減輕。

　　4）零部件慣性質(zhì)量的降低，使得振動(dòng)和噪聲減弱，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

　　鈦合金在其他部件上的應(yīng)用可提高人員的舒適度和汽車的美觀等。在汽車工業(yè)上的應(yīng)用，鈦合金在節(jié)能降耗方面起到了不可估量的作用。

　　2.應(yīng)用限制

　　鈦合金零部件盡管具有如此優(yōu)越的性能，但距鈦及其合金普遍應(yīng)用在汽車工業(yè)中還有很大的距離，原因包括價(jià)格昂貴、成形性不好及焊接性能差等問(wèn)題。

　　隨著近年來(lái)鈦合金近凈成形技術(shù)及電子束焊、等離子弧焊、激光焊等現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展，鈦合金的成形及焊接問(wèn)題已不再是制約鈦合金應(yīng)用的關(guān)鍵因素，阻礙鈦合金普遍應(yīng)用于汽車工業(yè)的最主要原因還是成本過(guò)高。

　　無(wú)論是金屬最初的冶煉還是后續(xù)的加工，鈦合金的價(jià)格都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他金屬。汽車工業(yè)能夠接受的鈦制零件成本，用連桿鈦材8～13美元/kg，氣閥用鈦材13～20美元/kg，彈簧、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)及緊固件用鈦材希望在8美元/kg以下。而目前用鈦材料生產(chǎn)的零件成本比這些價(jià)格高了很多，鈦板材的生產(chǎn)成本大多數(shù)高于33美元/kg，是鋁板材的6～15倍，鋼板材的45～83倍。

　　汽車用鈦合金研究現(xiàn)狀

　　目前，降低成本是汽車工業(yè)用鈦合金的主要研究方向。針對(duì)汽車工業(yè)用鈦合金成本分布的特點(diǎn)，材料研發(fā)工作者主要從以下兩個(gè)方面來(lái)達(dá)到降低成本的目的：開(kāi)發(fā)新型低成本合金體系和使用新型加工制備技術(shù)。

　　1.新型低成本鈦合金體系

　　各國(guó)工作者研發(fā)新型低成本鈦合金體系，主要著眼以下方面：使用廉價(jià)合金元素的合金設(shè)計(jì)和改善加工特性的合金設(shè)計(jì)。其中代表有日本和美國(guó)，我國(guó)國(guó)內(nèi)也成功開(kāi)發(fā)出了兩種低成本鈦合金，即Ti8LC與Ti12LC。在車用低成本鈦合金成分設(shè)計(jì)中，常使用的廉價(jià)合金元素有Fe、Cr、Si、Al等。

　　2.新型加工制備技術(shù)

　　鈦合金材料在生產(chǎn)過(guò)程中加工成本占總成本的60%以上，因此在降低成本方面，怎樣降低鈦合金的加工成本成為重點(diǎn)研究的方向。這方面的研究主要分為兩方面：一是改進(jìn)傳統(tǒng)鑄鍛工藝，二是采用粉末冶金近凈成形技術(shù)。

　　在新型鍛造工藝研制開(kāi)發(fā)中，冷鍛法是目前鈦合金制造汽車零部件最寄予希望的方法之一。β鈦合金在常溫下變形阻力小，切削加工成形好，是可以進(jìn)行冷鍛造的材料，目前日本已經(jīng)開(kāi)發(fā)出三種冷變形的β鈦合金。β鈦合金也有一些不足，在冷鍛時(shí)容易產(chǎn)生不均勻變形，且容易粘附在模具上，因此用冷鍛技術(shù)量產(chǎn)β鈦合金零部件還需要進(jìn)一步的探索與開(kāi)發(fā)。

　　在降低鈦合金加工成本方面，粉末冶金是一項(xiàng)很重要的技術(shù)。在粉末冶金汽車零部件制造方面，傳統(tǒng)的壓制—燒結(jié)方法仍然處在主導(dǎo)地位，主要包括元素粉末法（BE）和預(yù)合金粉末法（PA）。目前元素粉末法因?yàn)槠浜?jiǎn)單的工藝及更低的成本，在低成本汽車鈦合金粉末冶金領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛。近年來(lái)，其他的粉末冶金技術(shù)也在不斷出現(xiàn)，包括激光成形技術(shù)、金屬粉末注射成形（MIM）等技術(shù)，在車用復(fù)雜零部件試制與生產(chǎn)方面得到了廣泛的應(yīng)用，可大大的縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)周期，進(jìn)一步的降低成本。

　　結(jié)語(yǔ)

　　新一代汽車設(shè)計(jì)更重視車身的輕量化、燃料的低消耗、發(fā)動(dòng)機(jī)的低噪聲及輕振動(dòng)，以滿足環(huán)境日益苛刻的要求。在這種背景下，輕金屬鈦將成為未來(lái)汽車的一種主要應(yīng)用選擇材料。

　　綜合考慮目前車用低成本鈦合金的研究現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，為了進(jìn)一步降低車用鈦合金成本，應(yīng)主要著眼于以下幾方面的研究：

　　1）在低成本合金體系開(kāi)發(fā)方面，盡量在不影響性能的前提下開(kāi)發(fā)不用或少用昂貴合金元素的合金體系，同時(shí)要充分發(fā)展利用回收的鈦合金。

　　2）在鑄鍛工藝開(kāi)發(fā)方面，向開(kāi)發(fā)β鈦合金及冷變形鈦合金方向發(fā)展，進(jìn)行其量產(chǎn)化的可行性研究。

　　3）在粉末冶金方面，在保證低成本優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，還需要進(jìn)一步提高鈦制件的性能。

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及鈦的成本降低，會(huì)有更多的工程設(shè)計(jì)人員將選擇鈦件用作汽車零部件。鈦合金最終將在汽車工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。