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        鈦棒及鈦合金管在消音器中的使用

        2022-04-18 09:30:20
            在汽車方面,由于消音器是隱藏在看不見的地方,再加上無法強調其高級感及創意性,排氣溫度比起機車還要來的高,在耐高溫氧化性及高溫強度的問題下,鈦合金管及鈦棒在特殊消音器中被限定適用。鈦合金及鈦棒具有優良的輕量性、耐腐蝕性與成形性等特性,且具高級感及創意性,被使用于消音器。針對類似的狀況,一些企業為避免鈦合金管及鈦棒的成形性產生大幅的損壞,進而開發改善耐高溫氧化性及高溫強度的Ti-1.5Al。鈦金屬基于引擎及觸媒轉化等理由,排氣溫度由從前高度提高至700~750℃而開發,因此被汽車的消音器所採用。在2009年登錄了ASTM規格的同時,也取得了美國、英國、德國、意大利以及法國的特許。
          鈦合金管及鈦棒被認為較有希望。此種鈦合金及鈦棒與現存的消音器材料與JIS 2種純鈦及Ti-1.5Al相比,具有較好的耐高溫氧化性,這些既存材料由于脆化等問題無法使用考慮著將其用于高溫環境的可能性。同時,高溫強度與Ti-1.5Al接近,與JIS 2種純鈦相比在400℃時,降伏強度是純鈦的3~4倍,抗拉強度為純鈦的2~3倍。因此,此種鈦合金及鈦棒與Ti-1.5Al相同具有適宜高溫強度的特性。并且,可以期待此種合金與JIS 2種純鈦具有相同水平的成形性。
          就汽車而言,在中心管以后的部份有較低溫,但針對車種的不同即使是這個部份排氣溫度也有達到700~800℃的。鈦金屬在長時間曝露在這種高溫下,根據氧氣擴散入侵,表面邊緣部份會因為形成硬化層而變的脆弱。同時,產生剝離性氧化比例,金屬鈦部份發生反應,如此會使其強度降低。并且,基于結晶粒粗大化而產生疲勞強度減低及脆化。在類似這樣的高溫環境底下Ti-1.5Al也有無法對應其耐氧化性的地方。因此,如果能夠開發出保有Ti-1.5Al以上的耐高溫氧化性,并且對于在消音器系統的組合零件成形加工上保有Ti-1.5Al程度的強度特性的鈦材料,那么將是好的消音器材料。
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