1、前 言
随着我(wo)国经(jing)济持(chi)续(xu)快(kuai)速(su)增(zeng)长(zhang)，人们(men)的生活水平也得(de)到(dao)了(le)日(ri)益(yi)提(ti)高(gao)，居民消费结构(gou)也发(fa)生了显(xian)著(zhu)的(de)变(bian)化(hua)，由过(guo)去的基本(ben)需(xu)求吃、穿(chuan)、用(yong)，升(sheng)级为现(xian)在较高(gao)层(ceng)次的(de)住(zhu)、行、休闲等(deng)，尤其是(shi)汽(qi)车已成(cheng)为(wei)我(wo)国(guo)居民新(xin)的时(shi)尚消费(fei)热点。目前(qian)，汽车(che)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)金属(shu)材(cai)料(liao)主要(yao)有钢(gang)材、铝及铝合(he)金材(cai)、镁(mei)及镁合金材(cai)等(deng)，但(dan)由于(yu)铝(lv)和不(bu)锈钢在近 200℃即(ji)失(shi)去(qu)了原有的(de)力(li)学性能(neng)，而钛合金(jin)在 500℃左右仍(reng)能(neng)保(bao)持(chi)良好(hao)的(de)力(li)学性(xing)能；在(zai)汽(qi)车(che)用轻(qing)质金属(shu)材料(liao)中，钛(tai)的强度大大(da)高于其它材料，而(er)钛合金(jin)可(ke)以(yi)达到与合(he)金钢(gang)相当(dang)的高强(qiang)度(du)，因此一(yi)直受(shou)到汽车工(gong)业(ye)的(de)极(ji)大关(guan)注。特(te)别是在一些恶(e)劣(lie)的工(gong)作(zuo)环境下(xia)，铝、镁合(he)金材料(liao)无法满(man)足(zu)汽车的性(xing)能(neng)要求，而(er)钛(tai)合(he)金具(ju)有(you)优异(yi)的耐(nai)蚀(shi)性(xing)能，可(ke)以(yi)满(man)足(zu)其(qi)使用要求(qiu)。钛合金(jin)材料将是替代钢(gang)铁(tie)的轻量化和(he)高性(xing)能(neng)的(de)材(cai)料(liao)。尤(you)其是在(zai)当(dang)今(jin)汽(qi)车材料(liao)向轻量化、节能、环保方(fang)向发展的今天，钛(tai)无疑(yi)是(shi)最(zui)具有潜质的汽车用材料(liao) [1,2] 。
2、钛(tai)在汽车中(zhong)的应用(yong)
由(you)于(yu)钛是一(yi)种(zhong)质(zhi)轻高(gao)强(qiang)、耐(nai)蚀性(xing)好、高(gao)低温宽(kuan)适(shi)应范围(wei)、高弹性等性能优良(liang)的材(cai)料，应用(yong)于(yu)汽(qi)车(che)上可起到(dao)减重、节(jie)能、减震(zhen)、降噪、减污、延(yan)寿，提高(gao)汽车安(an)全性和舒(shu)适(shi)度(du)的(de)综(zong)合作(zuo)用(yong)，是实现汽(qi)车轻量化(hua)的(de)理想(xiang)材(cai)料。早(zao)在 20 多(duo)年前，赛(sai)车发动(dong)机就(jiu)使用钛阀(fa)和连杆(gan)以(yi)减轻(qing)重量，从而(er)降(jiang)低(di)转(zhuan)矩和(he)功率输出(chu)，改善了有关部件偏(pian)转(zhuan)等(deng)性(xing)能，同(tong)时可通过加入(ru) Nb 和 Si 提高抗氧(yang)化性(xing)、抗(kang)蠕(ru)变性(xing)，在 500℃左(zuo)右的条件下强(qiang)度(du)高(gao)于常(chang)用合(he)金，在意(yi)大(da)利的(de)法(fa)拉(la)利(li)2003 Enzo 型超(chao)级汽(qi)车上 V12 发(fa)动机采(cai)用(yong)了(le)钛合(he)金(jin)制的发(fa)动(dong)机(ji)连(lian)杆，使其助推(tui)速度在 3.9 s 内可达62 km/h。排气系统(tong)使(shi)用钛，可(ke)避(bi)免(mian)路(lu)盐和含硫(liu)的排(pai)放(fang)废(fei)气(qi)的腐(fu)蚀，而重量只(zhi)有(you)传(chuan)统(tong)材(cai)料(liao)的(de) 60%，同(tong)时改善并加(jia)快了加速(su)能(neng)力(li)和较短(duan)的制动距离。目(mu)前公(gong)认(ren)的(de)汽(qi)车(che)中可(ke)用(yong)钛替代(dai)的(de)零(ling)部件(jian)主要(yao)有(you)：弹(dan)簧、连杆、气(qi)门、气门座(zuo)、摇臂(bi)、排(pai)气管、消(xiao)音(yin)器、门镜(jing)框、前(qian)挡板、后挡(dang)板、车(che)门(men)、门侧盖(gai)、紧(jin)固(gu)件(jian)、挂(gua)耳(er)螺(luo)帽、车轮(lun)等(deng)。
早(zao)在1956 年美国就研(yan)制(zhi)出(chu)了(le)“火鸟(niao) 2”型(xing)全钛汽(qi)车，此(ci)后日本在(zai)于(yu) 1968 年在(zai)赛(sai)车(che)发动(dong)机上也(ye)使用(yong)了钛材(cai)。目(mu)前(qian)，汽车(che)用钛(tai)批量(liang)生产的(de)事例有(you)很多(duo)，用于(yu)发(fa)动机(ji)零件(jian)上(shang)的有(you)：1989 年三(san)菱(ling)汽车工(gong)业公(gong)司(si)将(jiang) 冷 轧(ya) 锻(duan) 造 性(xing) 极 佳(jia) 的(de) Ti-22V-4Al ， 使(shi) 用 于“GALLANT”的(de) AMG 发(fa)动机(ji)的气(qi)门(men)弹簧(huang)座圈(quan)上(shang)；1990 年，本田(tian)技研(yan)工业(ye)公司在“NSX”体(ti)育竞(jing)赛跑(pao)车(che)的连杆上采(cai)用了(le)快切削(xue)型钛合金 Ti-3Al-2.5V；1998 年，丰(feng)田(tian)汽车公司(si)在(zai)“ALTEZZA”的(de)发(fa)动机气门(men)上采(cai)用了烧(shao)结(jie)型钛合金(jin)，“ALTEZZA”在吸气和(he)排(pai)气系统(tong)上(shang)分别用了 8个(ge)气门，其重(zhong)量(liang)共为(wei)408 g/台(tai)，与(yu)钢制(zhi)造的(de) 667 g/台相比(bi)较，实(shi)现(xian)了降(jiang)低重(zhong)量40%的(de)轻(qing)量化(hua)，并(bing)通过(guo)采用这种气(qi)门(men)，成(cheng)功(gong)地使气门弹(dan)簧的(de)质量也(ye)从 43 g 减少(shao)到 36 g；在悬(xuan)架(jia)弹簧是使用钛(tai)的(de)有(you)：2001 年(nian)，低成(cheng)本(ben)合(he)金(jin) Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al 被(bei)采用于(yu)大(da)众(zhong)汽(qi)车(che) Lupo FSI 弹(dan)簧上，弹簧的重量(liang)为(wei) 1.36 kg 比(bi)质量达 4.12 kg 的钢(gang)制产品(pin)减轻(qing)了约 1/3 左(zuo)右；在排气(qi)管(guan)及(ji)消(xiao)音器上使用钛(tai)的(de)有：1998年由川崎(qi)重(zhong)工业(ye)公(gong)司将(jiang)钛使(shi)用于(yu)体育(yu)竞赛(sai)型大(da)型(xing)双轮(lun)摩托车“ZX－9R”的(de)消音器(qi)上以(yi)来，本(ben)田技(ji)研工业公(gong)司(si)的(de)“CBR900RR”、雅(ya)马哈摩托公(gong)司(si)的发(fa)动机(ji)“YZF－R1”、铃(ling)木汽车公(gong)司(si)的“GSX－R1000”的消音(yin)器(qi)均采(cai)用(yong)了钛，2001 年美国的通用(yong)公司将(jiang)钛(tai)使(shi)用于(yu)双排(pai)减速消(xiao)音器(qi)上(shang)，将其(qi)质量从钢制(zhi)产品的(de)19.8 kg 降(jiang)低到(dao) 11.7 kg，减(jian)轻了 41%的(de)重(zhong)量(liang)。最(zui)近奥(ao)迪美(mei)国(guo)分部在芝(zhi)加(jia)哥(ge)车展(zhan)上宣(xuan)布将会推出(chu)钛(tai)版(ban)2006 奥(ao)迪(di) A4 轿车和旅(lv)行(xing)车。钛版(ban) A4 是(shi)专(zhuan)为(wei)北美市场车而设(she)计的(de)，在四(si)月推(tui)出(chu)了(le) A4 2.0T 和(he) 3.2 FSI的(de)轿车(che)和(he) Avant“S”（旅行(xing)车）。其(qi)独特的(de) 18 英尺纯钛 15 辐条(tiao)轮(lun)毂(gu)及纯(chun)钛板的(de)车体(ti)，与以(yi)往的发(fa)光(guang)、发(fa)亮车身形成(cheng)了鲜(xian)明(ming)的(de)对比，更(geng)显钛材本(ben)色(se)特质(zhi)的典雅、尊(zun)贵。
研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，钛(tai)及钛合(he)金的应(ying)用有(you)利于减轻(qing)汽(qi)车重量(liang)，降低(di)摩擦(ca)损失(shi)和(he)空气(qi)阻(zu)力，改善发(fa)动(dong)机(ji)燃烧状(zhuang)态，提(ti)高(gao)性能，从而节(jie)油(you) 2%～3%，降低噪音(yin) 5%～10%。目(mu)前(qian)汽(qi)车零件中(zhong)已(yi)被(bei)认定(ding)可用(yong)钛(tai)替代(dai)铁(tie)基零件(jian)的(de)主要有(you)：发(fa)动机中(zhong)的吸(xi)气连(lian)杆、轴(zhou)、阀(fa)弹簧(huang)、挡(dang)圈(quan)等；排放(fang)系统(tong)中的(de)吸气(qi)阀(fa)和(he)排(pai)气(qi)阀等，这(zhe)些零(ling)件(jian)比(bi)传(chuan)统(tong)铁基零(ling)件(jian)减轻(qing)重(zhong)量(liang) 30%~70%。现(xian)在钛(tai)零(ling)件 在(zai)汽车上(shang)的(de)应用领(ling)域(yu)正日(ri)益(yi)扩大(da)，可见(jian)汽(qi)车(che)用(yong)钛(tai)是一个(ge)非常(chang)具(ju)有(you)吸引力(li)的潜在(zai)的庞(pang)大(da)市(shi)场。
3、未来(lai)汽车的发(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)
美(mei)国(guo)通(tong)用(yong)汽(qi)车(che)公(gong)司研(yan)发与规划(hua)副总(zong)裁伯(bo)恩(en)斯(si)说：“未来的汽(qi)车将具(ju)有(you)以(yi)下(xia)七大特点：安全(quan)、价(jia)廉、环保、实(shi)用(yong)、高(gao)效(xiao)、省油(you)以(yi)及(ji)提(ti)供(gong)与(yu)外(wai)部(bu)世界的联(lian)系。这(zhe)就(jiu)意味着汽(qi)车行(xing)业(ye)必(bi)须围绕低价位(wei)、实用性(xing)、设(she)计(ji)和(he)技(ji)术(shu)进行(xing)创新(xin)。”大多(duo)数汽(qi)车设(she)计者(zhe)认为(wei)，未来的(de)汽车(che)必(bi)须(xu)具(ju)有(you)以下三大性(xing)能(neng)：
高性(xing)能(neng)——随(sui)着(zhe)汽车(che)产品(pin)水(shui)平(ping)的不断提(ti)高(gao)，对(dui)原(yuan)材料及相(xiang)关(guan)产(chan)品的(de)性能(neng)要(yao)求越(yue)来越(yue)高。为(wei)提高(gao)防腐性(xing)能，延长汽(qi)车(che)使(shi)用寿(shou)命，国外中高(gao)档轿(jiao)车已广泛采用镀锌(xin)钢(gang)板(ban)并(bing)正在(zai)开发(fa)多(duo)种系(xi)列(lie)的合(he)金(jin)镀层(ceng)钢板；为降(jiang)低(di)发动机(ji)噪声(sheng)，增(zeng)加轿车的(de)舒(shu)适性(xing)，正(zheng)着力开发两层冷(leng)轧板间(jian)粘附热(re)塑(su)性(xing)树(shu)脂(zhi)的(de)减振钢(gang)板；为满足(zu)发动机(ji)向高速、增压、高负荷方(fang)向发(fa)展(zhan)的要(yao)求(qiu)，发动(dong)机(ji)活塞(sai)、连(lian)杆、轴(zhou)瓦已开(kai)始(shi)应用金属(shu)基(ji)复合(he)材料。轻(qing)量和(he)节能(neng)——为减(jian)轻(qing)汽(qi)车产(chan)品(pin)自(zi)重，节省(sheng)材料(liao)，减少汽车燃油(you)消耗(hao)，降低生产和(he)使用(yong)成本(ben)，轻量(liang)、节(jie)能(neng)一(yi)直是国(guo)际(ji)汽(qi)车工(gong)业研(yan)究的主题。汽车(che)产(chan)品传(chuan)统(tong)钢(gang)铁(tie)材(cai)料用量将(jiang)逐(zhu)渐减(jian)少，高强度钢、铝合(he)金、镁合(he)金、粉末冶(ye)金和塑(su)料等(deng)用(yong)量不(bu)断(duan)增(zeng)加(jia)。如采用高(gao)强度钢板，车(che)身质量可(ke)减(jian)轻(qing) 25%，制造(zao)成本(ben)可降(jiang)低(di) 3%。与(yu) 20 年前相(xiang)比，国(guo)外(wai)轿车(che)自(zi)重减(jian)少(shao)了20%~26%，预(yu)计欧洲 2000 年(nian)与 1995 年(nian)相比(bi)，每辆(liang)轿(jiao)车所用(yong)钢(gang)、铸(zhu)铁(tie)、铜(tong)、玻璃的(de)数量(liang)将(jiang)分(fen)别(bie)下(xia)降15%、29%、13%和 13%；铝、镁、粉(fen)末冶金(jin)、塑(su)料(liao)的(de)用(yong)量将(jiang)分(fen)别增加(jia) 31%、100%、20%和(he) 29%。
环保——为(wei)保护环境，国际汽(qi)车工(gong)业对汽(qi)车产(chan)品使(shi)用环保(bao)型(xing)材(cai)料给予(yu)了高度(du)重(zhong)视，汽(qi)车(che)废旧(jiu)材料(liao)回(hui)收(shou)、再生(sheng)与(yu)利(li)用(yong)技术已(yi)成(cheng)为(wei)热(re)点(dian)，并(bing)开始(shi)形成一(yi)种(zhong)新兴(xing)的产(chan)业。如(ru)为(wei)便(bian)于回(hui)收和(he)减(jian)少由于(yu) ABS／PVC 引起的车内(nei)气味(wei)，采(cai)用(yong)聚烯(xi)烃(ting)弹性(xing)材料制(zhi)造(zao)仪表(biao)板(ban)表皮；汽车(che)刹(sha)车片(pian)等(deng)产品(pin)已(yi)普(pu)遍使用(yong)无(wu)石棉(mian)摩擦材(cai)料(liao)；车(che)身内饰用(yong)胶已(yi)由原来(lai)的(de)溶(rong)剂(ji)型胶向(xiang)水(shui)基(ji)胶(jiao)发(fa)展；利(li)用(yong)材(cai)料(liao)应(ying)用综合(he)技(ji)术(shu)，选择塑(su)料品种(zhong)趋于(yu)集中统(tong)一(yi)，以(yi)便于(yu)回收。欧(ou)洲各国要求 2000 年汽(qi)车(che)废旧材(cai)料利用率(lv)达到 85%，2015 年(nian)达到(dao) 95%，现(xian)已(yi)开(kai)始(shi)着手研究并采用回(hui)收(shou)、再生(sheng)利用技(ji)术(shu)。
从以(yi)上(shang)设(she)计(ji)理(li)念及(ji)未来发(fa)展趋势(shi)来看(kan)，安(an)全(quan)、节能、环(huan)保是(shi)当今(jin)汽车工业(ye)发(fa)展(zhan)的(de)三(san)大(da)主(zhu)题。而汽(qi)车(che)技术(shu)的(de)发(fa)展和性能的(de)提(ti)高与采用(yong)新(xin)材(cai)料(liao)息(xi)息(xi)相(xiang)关(guan)，钛(tai)及钛合(he)金(jin)具(ju)有其(qi)它金(jin)属(shu)无法比拟(ni)的(de)优点(dian)，无疑(yi)是汽(qi)车(che)工业(ye)潜(qian)在的优(you)选材(cai)料之一(yi)。
4、如何(he)大力(li)发展我(wo)国的汽车用钛(tai)市(shi)场(chang)
金(jin)属钛(tai)用于(yu)汽(qi)车上(shang)所表(biao)现(xian)出(chu)的(de)优(you)良(liang)特(te)性主要(yao)是(shi)指高(gao)强度(du)、低(di)密度、优异(yi)的(de)耐蚀性(xing)能(neng)，汽车(che)使(shi)用钛(tai)的(de)优点(dian)是(shi)：动力(li)传输(shu)效果或(huo)重量(liang)减(jian)轻对燃(ran)料(liao)的(de)节(jie)省、发动(dong)机的(de)噪音与振动(dong)的减少及部(bu)件载(zai)荷(he)的(de)减(jian)轻(qing)，可(ke)提高(gao)零(ling)部件的持(chi)久性和寿命。由于(yu)钛(tai)优(you)良(liang)的(de)特(te)性(xing)，在汽车上(shang)使用(yong)的范围越(yue)来(lai)越广。只(zhi)是因价(jia)格较高(gao)妨(fang)碍了(le)应(ying)用，为满(man)足(zu)汽车(che)用钛(tai)低(di)价(jia)位的(de)需求，钛工业(ye)者(zhe)们(men)在如(ru)下(xia)几(ji)个(ge)方(fang)面作了(le)大量的工作(zuo)，一(yi)是(shi)开发低(di)成(cheng)本(ben)的(de)新的钛合(he)金(jin)体系，二是致(zhi)力(li)于(yu)研(yan)究在钛的熔炼、生产(chan)、加工(gong)等(deng)各(ge)个环(huan)节(jie)来降低钛(tai)的(de)成(cheng)本，同时采用新(xin)技(ji)术(shu)如(ru)使用钛(tai)的镀膜技(ji)术(shu)、纳(na)米(mi)技术，达(da)到既(ji)降低(di)价格(ge)又(you)利(li)用(yong)钛(tai)的高(gao)性(xing)能的(de)目的(de)。
4.1 低成本钛合(he)金(jin)体系(xi)
通(tong)常钛(tai)合金多以(yi)价(jia)高的(de) V等(deng)作为合(he)金(jin)化元素(su)来提(ti)高强度，而这些(xie)合金(jin)化(hua)元(yuan)素(su)又(you)多以(yi) Al-X 作(zuo)为(wei)中(zhong)间合金添(tian)加(jia)。以(yi)廉价的 Fe、Cr 等(deng)取代(dai) V，是(shi)降低钛(tai)成(cheng)本、扩(kuo)大民(min)用(yong)市场(chang)份(fen)额的一(yi)种有(you)效的(de)合金化(hua)方(fang)法。
美国(guo) Time 公(gong)司(si)为取代价格(ge)较(jiao)高(gao)的 Ti-1023 而(er)开(kai)发的高(gao)强钛合(he)金(jin) Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe（Timetal LCB）和(he)汽车(che)用钛 TI-6Al-1.7Fe-0.1Si（Timetal 62S），均(jun)使用了很便宜(yi)的(de) Fe 作为合金化元素。其(qi)成本可(ke)降(jiang)低(di)15%～20%。钛(tai)合金 Ti-3Al-2.5V-0.2S-0.47Ce-0.27La（DAT52F）是(shi)日(ri)本(ben)大(da)同钢(gang)公司(si)与本田(tian)公(gong)司(si)合作(zuo)开(kai)发(fa)的汽(qi)车连杆用(yong)钛合(he)金(jin)，具(ju)有(you)良(liang)好的加工(gong)性能，其(qi)钻(zuan)孔(kong)加工(gong)率(lv)比 Ti-3Al-2.5V 提高 50%～70%，切(qie)削效率(lv)提(ti)高(gao) 20%~30%。由(you)于(yu)钛(tai)具有(you)其(qi)特(te)殊(shu)的(de)生产工(gong)艺(yi)使(shi)其价(jia)格(ge)较(jiao)其(qi)它(ta)金属(shu)贵(gui)些，其(qi)适(shi)用(yong)于(yu)汽车(che)的(de)低成本(ben)钛合金(jin)品种如(ru)表(biao) 1 所示。
日(ri)本(ben)近(jin)期研(yan)制(zhi)的(de)新型 α＋β 型钛(tai)合(he)金(jin) KSTi-19（Ti-4.5Al-2Mo-1.6V-0.5Fe-0.3Si）具有良(liang)好(hao)的(de)加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)，是(shi) Ti-6Al-4V 合(he)金(jin)的替代(dai)合金(jin)，可(ke)以(yi)大大降低钛(tai)合(he)金的(de)生(sheng)产成本；Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si 也是(shi)日(ri)本近期开发(fa)的(de)新型钛(tai)铝合(he)金，可(ke)用(yong)于(yu)制造汽车(che)发(fa)动(dong)机的排气阀(fa)，大大改(gai)善发动机(ji)的(de)性能(neng)，该(gai)合金(jin)与排(pai)气(qi)阀(fa)常用(yong)的马(ma)氏(shi)体(ti)耐(nai)热(re)钢和镍基(ji)合(he)金相比(bi)，突 出(chu)的(de)优点(dian)是(shi)密度(du)小，蠕(ru)变强(qiang)度也(ye)相对较(jiao)高(gao)，且具(ju)有很(hen)好(hao)的(de)耐磨性(xing)。
4.2 新(xin)的海(hai)绵钛制(zhi)取方法
由(you)于钛与 O、H、N、C 等元(yuan)素(su)有(you)极强(qiang)的化(hua)学亲和力(li)，所(suo)以(yi)钛金(jin)属(shu)的提(ti)取(qu)工(gong)艺技(ji)术(shu)难(nan)度很(hen)大(da)。工(gong)业上普(pu)遍使用(yong)的(de) Kroll 镁(mei)还原(yuan)法是一(yi)种(zhong)非(fei)连(lian)续的(de)海(hai)绵(mian)钛(tai)生(sheng)产(chan)工(gong)艺(yi)，能(neng)耗高(gao)，生(sheng)产(chan)周期长，并(bing)使用大量(liang)的(de)金属(shu)镁(mei)作还原(yuan)剂，生产成本较高(gao)。
人们曾经对 TiCl 4 电(dian)解(jie)还(hai)原(yuan)取(qu)代镁(mei)还(hai)原法生产(chan)海(hai)绵钛做(zuo)了(le)大(da)量(liang)的研究工作，但(dan)由(you)于(yu)技(ji)术(shu)原因(yin)直到现在电(dian)解法(fa)一(yi)直(zhi)处(chu)于(yu)实(shi)验室(shi)研究(jiu)阶段(duan)，没有实(shi)现工(gong)业化生产(chan)。最(zui)近，英国剑桥(qiao)大(da)学在电(dian)解(jie)工艺的开(kai)发(fa)上(shang)有(you)所(suo)突破(po)（剑桥法(fa) FCC），并在(zai)实验室(shi)内将(jiang)金红石(shi)的 TiO 2 颗粒在(zai) 950℃的熔盐(yan)中(zhong)直接还原成多孔(kong)金属钛(tai)。钛(tai)颗粒尺寸约 12 µm，成本(ben)降(jiang)低 40%，且(qie)生(sheng)产周期短，这种方法(fa)的(de)优(you)点十(shi)分明显，是未(wei)来金(jin)属钛生产的(de)发(fa)展(zhan)趋势，目前(qian)正(zheng)逐步向(xiang)工业化(hua)规模发展(zhan)。
4.3 完善(shan)和(he)提高残钛回收技(ji)术
自(zi) 20 世纪 80 年代起，发达(da)国(guo)家为提高综(zong)合(he)经济(ji)效益(yi)、避(bi)免环境污(wu)染，以(yi)生态(tai)理念(nian)为基(ji)础，提(ti)出了(le)“循(xun)环经(jing)济”的(de)发展思(si)路(lu)。它(ta)是一(yi)种(zhong)能(neng)够(gou)有效地(di)节约能(neng)源，资源消耗，将废旧金(jin)属产(chan)品(pin)等回(hui)收(shou)处(chu)理，有(you)效的(de)纳(na)入(ru)集(ji)约化生产(chan)体(ti)系的一(yi)种新的(de)经济发展(zhan)模式，用(yong)“资源(yuan)—产(chan)品—再生(sheng)资源”的(de)一头反馈(kui)式(shi)循环(huan)理(li)念(nian)重(zhong)构(gou)经(jing)济(ji)运行过(guo)程(cheng)，最(zui)终(zhong)实(shi)现(xian)最(zui)优(you)生产(chan)、最 适消(xiao)费(fei)、最少废(fei)弃(qi)。汽(qi)车(che)用(yong)钛(tai)完全(quan)可(ke)利(li)用(yong)残(can)钛回收(shou)技术(shu)，一方面可加(jia)强(qiang)我国钛资(zi)源的(de)综(zong)合(he)开(kai)发与(yu)利用，另(ling)一(yi)方(fang)面可大大(da)降(jiang)低汽(qi)车用(yong)钛(tai)成本(ben)，对(dui)我(wo)国(guo)钛工业和(he)汽车(che)工(gong)业均(jun)有着(zhe)不(bu)可(ke)低估的重要意义。
4.4 采(cai)用新(xin)技(ji)术(shu)制备(bei)汽(qi)车(che)钛合(he)金(jin)零件
占总(zong)成本 60%以上(shang)的(de)加工成(cheng)本是(shi)各(ge)国(guo)降低成本(ben)研(yan)究的(de)重(zhong)点(dian)。粉(fen)末冶金近(jin)净成型技(ji)术(shu)以其(qi)特有(you)的优势，成(cheng)为一(yi)种高产量、低(di)成本生(sheng)产(chan)近成品形状(zhuang)部件(jian)的方法(fa)，在制(zhi)备(bei)汽车等(deng)零(ling)部件方面受(shou)到(dao)人(ren)们日(ri)益(yi)重(zhong)视。例如(ru)日本汽车粉(fen)末(mo)冶金零(ling)件(jian) 73%用于(yu)发(fa)动机(ji)和变速(su)箱，其(qi)中，连(lian)杆、阀(fa)座、阀(fa)、带轮、同步(bu)器齿(chi)毂、同(tong)步环(huan)等都(dou)是(shi)复杂且(qie)要求(qiu)高的(de)关(guan)键(jian)零(ling)件(jian)。目前钛(tai)粉未冶(ye)金研(yan)究正处于飞(fei)速发展(zhan)阶段，主(zhu)要包括几个(ge)方面(mian)，一是高质(zhi)量低成(cheng)本(ben)钛(tai)粉未制(zhi)备技(ji)术及其产(chan)业(ye)化；二(er)是(shi)钛(tai)粉(fen)未(wei)冶(ye)金件的制(zhi)备(bei)技(ji)术(shu)，同(tong)时(shi)在汽车(che)工业(ye)推(tui)广(guang)应(ying)用(yong)。
除此之外(wai)，激光(guang)成型技(ji)术（集成(cheng)了(le)激光(guang)技(ji)术(shu)、CAD/CAM 技术和材(cai)料(liao)技(ji)术的最新(xin)成果(guo)），根据计算(suan)机模型，可(ke)直(zhi)接(jie)用(yong)合金粉(fen)未一次(ci)成型(xing)形状复杂(za)的(de)最终零(ling)件，制(zhi)造(zao)出的钛零(ling)件(jian)性(xing)能介(jie)于铸(zhu)造和锻(duan)造(zao)之间(jian)，而成本降(jiang)低(di) 15%～30%，交货(huo)时间(jian)缩短 50%~75%。
金(jin)属粉未注(zhu)射成(cheng)型(xing)技术(shu)（MIM）是发(fa)展较快的一(yi)种近净(jing)成(cheng)型粉未(wei)冶(ye)金(jin)技术，可制造(zao)高质(zhi)量(liang)、高(gao)精(jing)度的(de)复杂零件，被(bei)认(ren)为(wei)是(shi)目(mu)前最(zui)有(you)优势的成型(xing)技术(shu)之(zhi)一；还(hai)有(you)钛(tai)涂层(ceng)技术，也(ye)是(shi)一种能降低成本的(de)新型工(gong)艺(yi)。
美(mei)国(guo) Allied Signal 公(gong)司制(zhi)造(zao)的本(ben)迪克斯(si)牌(pai)表(biao)面(mian)钛涂(tu)层汽车(che)刹车片，已投放(fang)市场(chang)，预(yu)计每年产(chan)销(xiao)几(ji)百万(wan)件，美(mei)国(guo)两大(da)汽车(che)公(gong)司(si)（Ford 和(he) GM）还研(yan)究新型γ－TiAl 气(qi)门，也将用于(yu)汽(qi)车上。可(ke)见，降(jiang)低(di)钛(tai)材(cai)料(liao)的(de)价格(ge)必须从(cong)开(kai)发低(di)成(cheng)本的(de)新(xin)的合金(jin)系、改(gai)进生产(chan)工艺两(liang)方面(mian)入手，才(cai)能(neng)从(cong)真(zhen)正(zheng)意(yi)义(yi)上解(jie)决(jue)汽车用(yong)钛(tai)受(shou)钛材价(jia)格制约(yue)的(de)问题，也才(cai)能(neng)使汽(qi)车(che)用钛更(geng)具(ju)竞争(zheng)力和发展前(qian)景(jing)。
5、我(wo)国汽车用钛的预(yu)期(qi)与展(zhan)望
根(gen)据(ju) OICA（国(guo)际汽车(che)制(zhi)造商(shang)协(xie)会(hui)）统(tong)计，2002年(nian)我国汽车产(chan)量(liang)为(wei) 325 万辆，世(shi)界排名(ming)为第(di) 5 名。
2003 年(nian)汽(qi)车产(chan)量有望突破(po) 410 万(wan)辆，成为(wei)仅次(ci)于美国、日本、德(de)国的(de)世界第 4 大汽(qi)车生(sheng)产国(guo)。我(wo)国(guo)汽车年产销(xiao)达(da)到(dao) 100 万(wan)辆历时近(jin) 40 年，从(cong) 100 万(wan)辆增(zeng)至 200 万辆(liang)历(li)时(shi) 8 年，增至 300 万(wan)辆仅(jin)用(yong)了 2 年(nian)，而(er)突破(po) 400 万辆则(ze)只用 1 年时(shi)间。这(zhe)表明我国汽(qi)车工(gong)业正(zheng)处于(yu)超(chao)高速增(zeng)长(zhang)阶(jie)段，增(zeng)速(su)之快为世界(jie)各(ge)国汽(qi)车工(gong)业(ye)发展(zhan)过程所(suo)罕(han)见。中(zhong)国市(shi)场有良(liang)好的成长(zhang)性(xing)和巨大的潜力，继(ji)续成为全(quan)球(qiu)汽(qi)车(che)市场(chang)的亮点。
作(zuo)为经(jing)济正(zheng)在(zai)崛(jue)起的(de)一(yi)个世界人口大(da)国(guo)，中(zhong)国(guo)的汽车(che)市(shi)场无(wu)不被(bei)世界(jie)各大(da)著(zhu)名汽(qi)车(che)厂(chang)家看(kan)好。钛(tai)材的(de)优(you)良(liang)性(xing)能(neng)毋庸置疑(yi)，正(zheng)如前(qian)文所(suo)述(shu)许多(duo)汽(qi)车制造(zao)厂(chang)商都进(jin)行(xing)了大(da)量有益的探索工作(zuo)。阻碍钛在汽车(che)方(fang)面(mian)的应用主要(yao)是钛材(cai)的价(jia)格问(wen)题，钛(tai)材制造厂(chang)商(shang)也正(zheng)在努力(li)进行多(duo)方面降(jiang)低成本(ben)的工(gong)作。通(tong)过(guo)双(shuang)方的(de)努(nu)力(li)，会(hui)在(zai)不远的将来取(qu)得显著的成效(xiao)的。另外(wai)从另(ling)一(yi)方(fang)面来(lai)说(shuo)，在中(zhong)高挡(dang)汽(qi)车上(shang)使用(yong)一种重要零(ling)件(jian)（假如(ru)使(shi)用(yong)钛材(cai) 1 kg），成(cheng)本增加 200元~500 元，成(cheng)本并没增加(jia)很(hen)多(duo)，却达(da)到性(xing)能(neng)提(ti)升(sheng)、降(jiang)低(di)维(wei)修(xiu)费(fei)用(yong)和(he)提(ti)高(gao)使用(yong)寿命的目的，也(ye)值(zhi)得汽车(che)制造厂商(shang)考虑(lv)。
综(zong)上所(suo)述(shu)，随(sui)着(zhe)对汽(qi)车(che)环(huan)保、轻量(liang)化(hua)、节(jie)能(neng)、降(jiang)耗的(de)要求，随(sui)着(zhe)汽(qi)车制造技(ji)术和钛(tai)冶(ye)金(jin)技(ji)术的(de)发展，通(tong)过(guo)汽车制造(zao)厂(chang)商(shang)和钛(tai)材制造厂商(shang)的共同(tong)努力，必(bi)将(jiang)推动汽(qi)车用(yong)新(xin)材(cai)料——钛及(ji)钛合金(jin)的快速(su)发展，更好(hao)地推(tui)动我国(guo)的汽(qi)车(che)用(yong)钛市(shi)场(chang)的蓬(peng)勃(bo)发展(zhan)。
参(can)考文(wen)献
[1] 韩(han)永奇(qi). 钛(tai)工(gong)业进展[J], 2006, 23(1): 16
[2] 吴引(yin)江(jiang), 段庆文, 周(zhou) 廉等. 新(xin)材料产(chan)业[J], 2003, 2: 11
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