【擴(kuò)大鈦應(yīng)用】說(shuō)說(shuō)鈦?zhàn)孕熊?chē)
2022年05月19日 11:30 27159次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類(lèi): 鈦應(yīng)用 作者: 王祝堂
自進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái),鈦就與自行車(chē)就結(jié)下了不解之緣。鈦及鈦合金在自行車(chē)上的應(yīng)用始于日本,1999年,國(guó)家(National)自行車(chē)工業(yè)公司的折疊式自行車(chē)是當(dāng)時(shí)世上最輕的自行車(chē),其質(zhì)量?jī)H為6.5kg,商品名稱(chēng)是“ToRenKuRu 6500”。該自行車(chē)既使用了鈦合金車(chē)架,也使用了工業(yè)純鈦結(jié)構(gòu)件。
一般輕型自行車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)件和制動(dòng)件70%~80%是鋁合金制的,20%是用鋼制的。在自行車(chē)上可用鈦合金制的結(jié)構(gòu)件為車(chē)架、變速齒輪、剎車(chē)圓盤(pán)等,目前,鈦合金制結(jié)構(gòu)架主要應(yīng)用于賽車(chē)和高檔車(chē)。一般自行車(chē)使用36根幅條,而鈦合金自行車(chē)只要24根輻條,輻條數(shù)量減少不僅減輕了車(chē)的質(zhì)量,而且降紙了風(fēng)阻。自行車(chē)車(chē)架可用工業(yè)純鈦管制造,也可以用鈦合金Ti6Al4V、Ti6Al4VEL1、Ti3Al2.5V管材制造。鈦車(chē)架比鉻鉬合金鋼車(chē)架輕,且騎行起來(lái)更舒適,使用壽命也更長(zhǎng)。美國(guó)利特斯皮得(Litespeed)公司生產(chǎn)的鈦車(chē)架平均質(zhì)量?jī)H1.5kg,但售價(jià)超過(guò)3500美元/臺(tái)。意大利坎佩諾洛(Campagnolo)公司用鈦及鈦合金制造賽車(chē)的結(jié)構(gòu)件,如封裝變速機(jī)鎖釘、左旋螺母、無(wú)銷(xiāo)曲柄軸、前后輪轂軸、左右腳蹬軸等。
中國(guó)生產(chǎn)的自行車(chē)遍布世界各個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2021年,中國(guó)自行車(chē)產(chǎn)量已超過(guò)8000萬(wàn)輛,出口6926萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)14.9%;出口金額51.08億美元,同比增長(zhǎng)40.2%,實(shí)現(xiàn)了量?jī)r(jià)雙躍升。中國(guó)自行車(chē)的消費(fèi)者遍及全球約140多個(gè)國(guó)家和地區(qū),車(chē)型也是五花八門(mén),有山地車(chē)、減震車(chē)、公路跑車(chē)、市內(nèi)車(chē)、表演車(chē)、折疊車(chē)、雪地車(chē)、童車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)等。在車(chē)用金屬材料方面,鋼材是主要材料,約占材料總用量的55%,其次為鋁合金、鎂合金、鈦合金、復(fù)合材料。鈦材及復(fù)合材料的質(zhì)量雖較好,卻因價(jià)格高昂,使人望而卻步。以Ti3Al2管材制造的車(chē)架價(jià)格為2000美元~4200美元/副,整輛自行車(chē)賣(mài)價(jià)在3000美元~8000美元左右。1985年,鈦車(chē)架尚未問(wèn)世;1990年,鈦車(chē)架銷(xiāo)售額約為150萬(wàn)美元;1995年,銷(xiāo)售額達(dá)500萬(wàn)美元。鈦車(chē)架銷(xiāo)售量增長(zhǎng)速度較慢,其主要原因是價(jià)格昂貴。
自行車(chē)用的鈦合金主要是Ti3Al2.5V,這是一種美國(guó)鈦合金,是為制造航空器結(jié)構(gòu)研發(fā)的,其中國(guó)的牌號(hào)為T(mén)Al8。該合金的主要優(yōu)點(diǎn)是屈服強(qiáng)度不高、易加工成形、抗腐蝕性強(qiáng)、疲勞強(qiáng)度較高,是一種α型鈦合金,這類(lèi)鈦合金主要含有α穩(wěn)定元素,在室溫穩(wěn)定狀態(tài)下,基本為α相的鈦合金,如工業(yè)純鈦(TA0、TA1、TA2、TA3)和TA7。α鈦合金主要用于制造化工、石化和加工工業(yè),在以上行業(yè)應(yīng)用時(shí),首先考慮的是合金的抗腐蝕性能和可加工成形性能,工業(yè)純鈦有4種(TA0、TA1、TA2、TA3),其最大雜質(zhì)含量見(jiàn)表1,Ti3A2.5V也是一種α鈦合金,按GB/T 3620共有7種,詳細(xì)成分見(jiàn)表2。
責(zé)任編輯:楊一鳴
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