扩大钛应用-汽车的部分零件可用钛合金制造

排气管及消声器

钛材在汽车排气管上的用量较大。过去排气管及消声器多采用普通钢、铝合金、纤维增强塑料（FRP）等。排气温度＞400℃，钛的耐热性能比铝合金的高得多，强度比钢的还高。制造排气管与消声器必须经过弯曲、冷压等各种成形加工，要求材料有良好的冷加工成形性能。此外，消声器为车体外装部件，用钛合金制造显得更新颖更时尚。

排气门要求除耐热、耐磨外，还要不含铅和钴，美国汽车公司多用钛合金制造进、排气门，进气门用的是TC4，排气门使用Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo合金。日本汽车公司，赛车的气门座一般用TC4合金制造，也有用Ti-5Al-2Cr-1Fe合金制造的。排气管采用钛合金尾喷管/回气管构件可不受氯盐和含硫废气的腐蚀，甚至焊缝也不会被腐蚀，且比传统的不锈钢排气系统轻8.2kg，改善了燃油效率，加快了提速能力，缩短了制动距离。

钛合金消声器质量仅5kg～6kg，比不锈钢制的轻得多，日本汽车的消声器几乎已全部钛合金化了。美国通用汽车公司（GM）雪佛莱汽车的钛消声器和尾气管系统质量仅11.8kg，比不锈钢的20kg轻了41%，而强度更高了一些。日本大同钢铁公司研制的Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si合金是一种良好的制造发动机排气门材料，有很好的抗氧化性能和抗蠕变性能，与排气门传统用的马氏体耐热钢和镍合金相比，钛合金的突出特点：密度小，耐热性好，同时在540℃以上有更高的强度，而且抗蠕变性能比镍合金的高，还有良好的抗磨性能。

实际使用证明，钛合金排气系统的使用期限与车的寿命相同，为12年～14年，不锈钢装置的使用期限只有8年，因此，使用钛更划算。钛合金消声器的质量一般都＜12g，比不锈钢的轻40%以上，有助于提高车的性能，而且消声器的使用寿命是半永久性的。钛及钛合金是全惰性的，可以完全回收并不降低等级，在生产过程中也不会带来任何有害的副产物。

阀门座圈在赛车及运动车上有着广泛的应用，2020年全世界产量估计超过60万件，通常用TC4合金制造，可用机械切削法制造，加工费不高，而且不需要进行专门的表面处理，日本三菱公司用Ti-5Al-2Cr-1Fe合金制造阀门座圈。

弹簧

从强度、密度和弹性模量等方面综合考虑，钛合金是制造弹簧的好材料，TC4合金早在近20年前就用于制造保时捷（Porsche）917赛车的弹簧；福特汽车公司在赛车上用RMI公司βc合金制造的弹簧取代过去的钢制螺旋形悬挂弹簧，质量下降53%，但高的生产成本限制了它的广泛应用。尔后钛金属公司（Timet）研制出以Fe、Mo为主的新型Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al合金，名为低成本β钛合金LCB（Low Cost Beta），既保持了βc合金的优点，又具有合理的价格，用于制造弹簧，可以用原来的钢弹簧生产设备加工，得到大众汽车公司的支持，制造的弹簧比钢的轻了1/3，且比原来β钛合金的价格下降了50%，更难能可贵的是，钛合金弹簧的高度比钢弹簧的矮50%～80%，意味着可以获得更大的乘坐和载物空间。钛合金弹簧还有一个较为突出的优点——有高的抗腐蚀性能，在标准盐雾腐蚀疲劳试验中，钢弹簧的疲劳寿命比在空气中的下降50%，而钛合金弹簧的疲劳寿命仅下降4%，另外，钛合金弹簧还不需要进行保护性表面处理。

紧固件和制动器

钛合金因其抗蚀性高、质量轻和热胀系数小等优点，其紧固件在航空航天器制造中获得了较为广泛的应用，如果其生产成本有较大的下降，也会成为轿车的常用紧固件。钛的导热性及耐磨性较低，不能在制动叶轮上有所应用，但因其抗蚀性优秀，已用于制备制动系动连接法兰盘的密封环及制动衬垫导销，又因其热导率小，对制动液也有一定的保护作用。