1、前 言(yan)
随着我(wo)国(guo)经济(ji)持(chi)续(xu)快速(su)增长，人(ren)们(men)的生(sheng)活水(shui)平也(ye)得到了(le)日(ri)益提(ti)高，居民消(xiao)费结(jie)构(gou)也(ye)发(fa)生(sheng)了(le)显著(zhu)的变化(hua)，由(you)过(guo)去的基本(ben)需求吃(chi)、穿、用(yong)，升(sheng)级(ji)为现(xian)在较高(gao)层(ceng)次(ci)的住(zhu)、行(xing)、休(xiu)闲(xian)等(deng)，尤其(qi)是汽(qi)车(che)已成(cheng)为(wei)我(wo)国居(ju)民新(xin)的(de)时尚(shang)消(xiao)费热点(dian)。目前，汽(qi)车(che)中(zhong)使(shi)用的金(jin)属(shu)材(cai)料(liao)主要(yao)有钢材(cai)、铝及(ji)铝合(he)金材(cai)、镁及镁合金材(cai)等(deng)，但由于(yu)铝和不(bu)锈钢在近 200℃即失去(qu)了(le)原有的力学性(xing)能(neng)，而(er)钛(tai)合(he)金在 500℃左(zuo)右仍能保持良好(hao)的力学(xue)性(xing)能；在(zai)汽(qi)车(che)用轻质(zhi)金属(shu)材(cai)料(liao)中，钛的(de)强度(du)大(da)大高(gao)于(yu)其(qi)它(ta)材(cai)料(liao)，而钛合金可(ke)以达到(dao)与(yu)合(he)金(jin)钢(gang)相(xiang)当(dang)的(de)高强(qiang)度，因此一(yi)直(zhi)受(shou)到(dao)汽车工业的极大(da)关(guan)注。特别是在一(yi)些(xie)恶劣的工(gong)作(zuo)环境(jing)下(xia)，铝、镁合(he)金材(cai)料(liao)无(wu)法满(man)足(zu)汽(qi)车(che)的性(xing)能要(yao)求，而钛(tai)合(he)金具有优(you)异(yi)的(de)耐(nai)蚀(shi)性能，可以(yi)满(man)足(zu)其使(shi)用(yong)要(yao)求。钛(tai)合(he)金(jin)材(cai)料(liao)将(jiang)是(shi)替(ti)代钢铁(tie)的(de)轻量化和高性能(neng)的(de)材料。尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)当今汽(qi)车材(cai)料(liao)向轻(qing)量化(hua)、节(jie)能(neng)、环保(bao)方(fang)向发(fa)展(zhan)的(de)今天，钛无疑(yi)是最(zui)具有潜(qian)质(zhi)的(de)汽(qi)车(che)用(yong)材(cai)料 [1,2] 。
2、钛(tai)在(zai)汽车(che)中(zhong)的(de)应用(yong)
由于(yu)钛(tai)是一种(zhong)质轻高强、耐蚀性(xing)好(hao)、高低(di)温(wen)宽(kuan)适(shi)应(ying)范(fan)围、高弹(dan)性等(deng)性(xing)能优(you)良的(de)材料(liao)，应用(yong)于(yu)汽(qi)车(che)上可(ke)起(qi)到减重、节(jie)能、减震(zhen)、降(jiang)噪、减污(wu)、延(yan)寿，提高汽车(che)安(an)全(quan)性(xing)和(he)舒适度的(de)综合(he)作(zuo)用，是实现汽车轻量化(hua)的(de)理(li)想(xiang)材料(liao)。早(zao)在(zai) 20 多(duo)年(nian)前，赛(sai)车发动(dong)机(ji)就(jiu)使用钛(tai)阀和(he)连(lian)杆(gan)以(yi)减(jian)轻重量，从而降(jiang)低(di)转矩和(he)功(gong)率输(shu)出，改善(shan)了(le)有(you)关(guan)部(bu)件偏转(zhuan)等(deng)性能，同时(shi)可(ke)通过(guo)加(jia)入(ru) Nb 和 Si 提高(gao)抗氧(yang)化性(xing)、抗蠕变性，在(zai) 500℃左(zuo)右(you)的(de)条件(jian)下强(qiang)度(du)高于(yu)常用合(he)金(jin)，在意大(da)利的法拉(la)利(li)2003 Enzo 型(xing)超级(ji)汽车(che)上 V12 发(fa)动机采(cai)用(yong)了(le)钛合(he)金(jin)制的(de)发(fa)动机连(lian)杆(gan)，使(shi)其(qi)助推(tui)速度(du)在(zai) 3.9 s 内(nei)可(ke)达(da)62 km/h。排气(qi)系(xi)统使用钛(tai)，可(ke)避(bi)免路(lu)盐(yan)和含硫的排(pai)放废气(qi)的(de)腐(fu)蚀(shi)，而重(zhong)量只有传统材(cai)料的 60%，同时改善(shan)并加(jia)快了加速(su)能(neng)力和(he)较(jiao)短(duan)的制动(dong)距(ju)离(li)。目(mu)前(qian)公认的(de)汽车(che)中(zhong)可(ke)用(yong)钛(tai)替(ti)代(dai)的零(ling)部件(jian)主(zhu)要(yao)有(you)：弹簧、连(lian)杆、气门(men)、气(qi)门(men)座(zuo)、摇臂(bi)、排气(qi)管、消音(yin)器、门(men)镜(jing)框、前挡(dang)板、后挡(dang)板(ban)、车门(men)、门侧盖、紧固件、挂(gua)耳(er)螺(luo)帽、车(che)轮等(deng)。
早在1956 年(nian)美(mei)国就研(yan)制出了“火(huo)鸟(niao) 2”型全钛(tai)汽(qi)车，此后日本在(zai)于 1968 年(nian)在(zai)赛(sai)车发(fa)动机上也(ye)使(shi)用(yong)了(le)钛(tai)材。目(mu)前(qian)，汽(qi)车用(yong)钛(tai)批(pi)量(liang)生产的(de)事(shi)例(li)有很多(duo)，用(yong)于(yu)发动机(ji)零(ling)件上(shang)的(de)有：1989 年(nian)三(san)菱(ling)汽(qi)车(che)工业(ye)公司将(jiang) 冷(leng) 轧 锻 造 性(xing) 极 佳 的(de) Ti-22V-4Al ， 使(shi) 用 于“GALLANT”的 AMG 发(fa)动(dong)机(ji)的(de)气门(men)弹簧(huang)座圈(quan)上；1990 年，本(ben)田技(ji)研(yan)工(gong)业(ye)公司在(zai)“NSX”体(ti)育竞(jing)赛跑(pao)车的(de)连(lian)杆(gan)上采(cai)用(yong)了快(kuai)切(qie)削型(xing)钛合(he)金 Ti-3Al-2.5V；1998 年(nian)，丰田(tian)汽车公司(si)在“ALTEZZA”的发动机(ji)气(qi)门上(shang)采用了(le)烧结(jie)型(xing)钛(tai)合(he)金，“ALTEZZA”在吸气(qi)和(he)排(pai)气(qi)系(xi)统上(shang)分别(bie)用了(le) 8个(ge)气(qi)门(men)，其重量(liang)共为408 g/台，与(yu)钢(gang)制(zhi)造(zao)的 667 g/台相比较，实(shi)现(xian)了降(jiang)低(di)重(zhong)量40%的(de)轻量(liang)化(hua)，并通(tong)过(guo)采用这(zhe)种(zhong)气(qi)门，成功(gong)地使气门弹(dan)簧(huang)的质(zhi)量(liang)也(ye)从(cong) 43 g 减少到(dao) 36 g；在(zai)悬(xuan)架弹簧是(shi)使用钛的有(you)：2001 年(nian)，低成本合金(jin) Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al 被(bei)采用(yong)于(yu)大众(zhong)汽车 Lupo FSI 弹(dan)簧(huang)上，弹(dan)簧(huang)的重(zhong)量(liang)为(wei) 1.36 kg 比质量达(da) 4.12 kg 的钢制产(chan)品减(jian)轻了(le)约(yue) 1/3 左(zuo)右；在排(pai)气管及消(xiao)音(yin)器(qi)上(shang)使用(yong)钛的有：1998年由(you)川(chuan)崎(qi)重(zhong)工业(ye)公司(si)将(jiang)钛(tai)使(shi)用(yong)于体育(yu)竞赛型(xing)大(da)型双(shuang)轮摩托(tuo)车(che)“ZX－9R”的消音器(qi)上(shang)以(yi)来(lai)，本(ben)田(tian)技研(yan)工(gong)业(ye)公(gong)司(si)的“CBR900RR”、雅(ya)马(ma)哈(ha)摩托(tuo)公司的发(fa)动(dong)机“YZF－R1”、铃(ling)木(mu)汽车公(gong)司(si)的(de)“GSX－R1000”的(de)消音(yin)器均(jun)采用(yong)了(le)钛，2001 年(nian)美(mei)国的(de)通(tong)用(yong)公(gong)司(si)将钛使(shi)用(yong)于(yu)双(shuang)排(pai)减(jian)速(su)消(xiao)音器上，将(jiang)其质(zhi)量从(cong)钢制产品(pin)的19.8 kg 降(jiang)低(di)到 11.7 kg，减轻了 41%的重(zhong)量(liang)。最近奥(ao)迪美国(guo)分部(bu)在(zai)芝加哥(ge)车(che)展上(shang)宣(xuan)布(bu)将(jiang)会(hui)推(tui)出钛版2006 奥(ao)迪 A4 轿车(che)和旅行(xing)车。钛(tai)版 A4 是(shi)专为(wei)北美市场车(che)而设计(ji)的，在(zai)四(si)月(yue)推(tui)出了 A4 2.0T 和 3.2 FSI的(de)轿车和(he) Avant“S”（旅行(xing)车(che)）。其(qi)独特的 18 英(ying)尺纯钛(tai) 15 辐条轮(lun)毂及(ji)纯(chun)钛(tai)板的(de)车体，与以往(wang)的发(fa)光(guang)、发(fa)亮(liang)车身(shen)形(xing)成了(le)鲜明的对比，更(geng)显钛材(cai)本色(se)特质的(de)典(dian)雅(ya)、尊(zun)贵(gui)。
研究(jiu)表(biao)明(ming)，钛(tai)加(jia)工件、钛锻件等钛及(ji)钛合(he)金(jin)的(de)应(ying)用(yong)有(you)利于(yu)减轻(qing)汽车重(zhong)量(liang)，降(jiang)低(di)摩擦损失和空(kong)气(qi)阻力(li)，改善(shan)发动机(ji)燃(ran)烧(shao)状(zhuang)态，提(ti)高(gao)性能(neng)，从而节(jie)油 2%～3%，降低(di)噪音(yin) 5%～10%。目前汽车零(ling)件中(zhong)已(yi)被(bei)认(ren)定可用(yong)钛(tai)替(ti)代(dai)铁(tie)基(ji)零(ling)件(jian)的(de)主(zhu)要有：发(fa)动(dong)机(ji)中的吸(xi)气(qi)连(lian)杆、轴、阀(fa)弹(dan)簧(huang)、挡(dang)圈(quan)等；排(pai)放系统(tong)中的(de)吸气(qi)阀(fa)和(he)排气(qi)阀(fa)等(deng)，这(zhe)些(xie)零(ling)件比(bi)传(chuan)统(tong)铁(tie)基(ji)零(ling)件(jian)减(jian)轻重量(liang) 30%~70%。现(xian)在钛(tai)零件 在汽(qi)车(che)上(shang)的(de)应(ying)用领(ling)域(yu)正(zheng)日(ri)益(yi)扩(kuo)大(da)，可(ke)见汽车用(yong)钛(tai)是(shi)一个(ge)非(fei)常具有(you)吸引力(li)的潜(qian)在的(de)庞大(da)市(shi)场(chang)。
3、未来(lai)汽(qi)车(che)的发(fa)展方向(xiang)
美国通(tong)用汽车公(gong)司研发(fa)与规划(hua)副(fu)总(zong)裁(cai)伯(bo)恩(en)斯(si)说：“未(wei)来(lai)的汽(qi)车将(jiang)具有以(yi)下七大(da)特(te)点(dian)：安(an)全、价(jia)廉、环(huan)保、实(shi)用、高(gao)效、省(sheng)油(you)以及(ji)提供与外(wai)部(bu)世(shi)界(jie)的(de)联系(xi)。这就(jiu)意(yi)味(wei)着汽(qi)车行业(ye)必(bi)须(xu)围绕低价位(wei)、实用(yong)性、设计和技(ji)术(shu)进(jin)行(xing)创新(xin)。”大多(duo)数汽车设计(ji)者认(ren)为，未(wei)来的汽(qi)车必须具有(you)以(yi)下(xia)三大性(xing)能：
高(gao)性(xing)能——随着(zhe)汽(qi)车(che)产品水(shui)平的(de)不(bu)断(duan)提(ti)高(gao)，对原(yuan)材料及相关(guan)产品的性(xing)能要求(qiu)越(yue)来越高。为(wei)提(ti)高(gao)防腐性(xing)能，延长汽车使(shi)用(yong)寿命(ming)，国外(wai)中高档(dang)轿车(che)已(yi)广(guang)泛(fan)采(cai)用(yong)镀锌钢板(ban)并正在(zai)开发(fa)多种(zhong)系列的(de)合(he)金镀层(ceng)钢板；为降(jiang)低(di)发动机(ji)噪声，增加轿车(che)的(de)舒(shu)适(shi)性(xing)，正(zheng)着(zhe)力(li)开(kai)发两(liang)层冷轧(ya)板(ban)间粘附(fu)热(re)塑性(xing)树脂的减振(zhen)钢板(ban)；为(wei)满足发(fa)动(dong)机(ji)向(xiang)高速、增压(ya)、高(gao)负荷方向发(fa)展(zhan)的(de)要(yao)求(qiu)，发动(dong)机(ji)活塞(sai)、连杆、轴(zhou)瓦(wa)已(yi)开(kai)始(shi)应用(yong)金属(shu)基(ji)复合材(cai)料(liao)。轻量(liang)和(he)节能(neng)——为(wei)减轻(qing)汽(qi)车产(chan)品自重(zhong)，节省(sheng)材料，减少汽车(che)燃油(you)消(xiao)耗(hao)，降低生产(chan)和(he)使用(yong)成本，轻(qing)量(liang)、节(jie)能(neng)一直是国际汽(qi)车(che)工业研(yan)究的(de)主(zhu)题。汽(qi)车产(chan)品(pin)传(chuan)统(tong)钢(gang)铁材料(liao)用量(liang)将(jiang)逐(zhu)渐减少(shao)，高(gao)强度钢、铝(lv)合(he)金、镁(mei)合金(jin)、粉末冶(ye)金和(he)塑料(liao)等(deng)用(yong)量不(bu)断增加。如(ru)采(cai)用高(gao)强度钢(gang)板，车身(shen)质量可减轻 25%，制造(zao)成(cheng)本(ben)可(ke)降低 3%。与 20 年前相比(bi)，国(guo)外(wai)轿(jiao)车自重(zhong)减(jian)少(shao)了20%~26%，预计欧(ou)洲 2000 年与(yu) 1995 年相(xiang)比，每(mei)辆轿车所用(yong)钢(gang)、铸铁、铜、玻璃的数(shu)量将分(fen)别下降15%、29%、13%和(he) 13%；铝、镁(mei)、粉(fen)末(mo)冶(ye)金(jin)、塑料(liao)的用量将分(fen)别增(zeng)加 31%、100%、20%和 29%。
环保——为(wei)保护(hu)环(huan)境，国(guo)际汽(qi)车工(gong)业对(dui)汽(qi)车(che)产(chan)品使(shi)用(yong)环(huan)保(bao)型(xing)材(cai)料给予(yu)了(le)高度重(zhong)视，汽车废(fei)旧材(cai)料回(hui)收(shou)、再生与(yu)利(li)用(yong)技(ji)术已(yi)成为(wei)热(re)点(dian)，并(bing)开(kai)始形(xing)成(cheng)一种新(xin)兴的(de)产业。如为便(bian)于(yu)回收(shou)和(he)减(jian)少(shao)由于 ABS／PVC 引(yin)起的车内气味(wei)，采(cai)用(yong)聚(ju)烯烃(ting)弹性(xing)材料制(zhi)造仪表(biao)板(ban)表(biao)皮(pi)；汽车(che)刹(sha)车片等产(chan)品(pin)已普遍(bian)使用(yong)无石棉摩擦材(cai)料(liao)；车(che)身(shen)内饰(shi)用(yong)胶已由(you)原(yuan)来(lai)的溶(rong)剂(ji)型(xing)胶向(xiang)水(shui)基(ji)胶(jiao)发展；利用材料(liao)应(ying)用综合(he)技术，选(xuan)择(ze)塑料(liao)品种趋(qu)于(yu)集中(zhong)统(tong)一，以便于(yu)回收。欧(ou)洲(zhou)各(ge)国(guo)要(yao)求(qiu) 2000 年汽(qi)车(che)废(fei)旧(jiu)材(cai)料(liao)利用率达(da)到 85%，2015 年达(da)到 95%，现已(yi)开始(shi)着手研(yan)究并采用(yong)回收、再(zai)生(sheng)利用技术(shu)。
从(cong)以上设计(ji)理(li)念及(ji)未来发(fa)展趋(qu)势(shi)来看(kan)，安(an)全(quan)、节能、环保是(shi)当(dang)今汽(qi)车工业(ye)发(fa)展(zhan)的三大主(zhu)题。而(er)汽车(che)技术(shu)的发(fa)展(zhan)和性(xing)能的提(ti)高与采用新(xin)材料(liao)息息相(xiang)关(guan)，钛及(ji)钛(tai)合金具(ju)有(you)其它金属无(wu)法(fa)比(bi)拟的优(you)点，无疑是(shi)汽车(che)工业(ye)潜(qian)在的优选(xuan)材(cai)料(liao)之(zhi)一(yi)。
4、如(ru)何(he)大(da)力(li)发(fa)展(zhan)我国(guo)的汽车用钛市(shi)场
钛法兰、钛(tai)锻(duan)件(jian)用(yong)于汽(qi)车上所(suo)表(biao)现(xian)出的(de)优良(liang)特性(xing)主要(yao)是(shi)指高(gao)强度(du)、低密(mi)度、优(you)异的(de)耐(nai)蚀(shi)性(xing)能，汽(qi)车(che)使(shi)用(yong)钛(tai)的(de)优(you)点是(shi)：动力(li)传输效(xiao)果或重量(liang)减轻对燃料(liao)的节省(sheng)、发(fa)动机的噪(zao)音(yin)与振动(dong)的(de)减(jian)少及部(bu)件(jian)载(zai)荷的减(jian)轻(qing)，可提高(gao)零(ling)部(bu)件的(de)持久(jiu)性(xing)和寿命。由于钛优(you)良(liang)的特性(xing)，在(zai)汽车(che)上使用(yong)的(de)范(fan)围越(yue)来(lai)越广(guang)。只是因(yin)价(jia)格较高妨(fang)碍了(le)应用，为满(man)足(zu)汽车(che)用钛低(di)价(jia)位的(de)需(xu)求，钛(tai)工业(ye)者(zhe)们在如(ru)下(xia)几(ji)个方面(mian)作(zuo)了(le)大(da)量(liang)的(de)工(gong)作(zuo)，一(yi)是开发低成本(ben)的(de)新(xin)的(de)钛合(he)金体(ti)系，二(er)是(shi)致(zhi)力于(yu)研究(jiu)在钛的熔炼、生产(chan)、加(jia)工(gong)等(deng)各个环节来降(jiang)低(di)钛(tai)的成(cheng)本，同时采用(yong)新(xin)技(ji)术(shu)如使(shi)用钛(tai)的(de)镀膜(mo)技(ji)术、纳米(mi)技(ji)术，达(da)到既降(jiang)低(di)价(jia)格(ge)又(you)利用钛的(de)高性(xing)能(neng)的(de)目(mu)的。
4.1 低(di)成(cheng)本钛合金(jin)体系
通(tong)常钛合金多以价高的(de) V等(deng)作(zuo)为合(he)金(jin)化元(yuan)素(su)来提高强度，而(er)这些(xie)合(he)金(jin)化元素又多以(yi) Al-X 作为中(zhong)间(jian)合金添(tian)加(jia)。以廉价(jia)的(de) Fe、Cr 等取代 V，是降低钛(tai)成(cheng)本、扩大(da)民用(yong)市(shi)场份额(e)的(de)一(yi)种(zhong)有(you)效的合(he)金化方(fang)法(fa)。
美国 Time 公司(si)为(wei)取代(dai)价格较(jiao)高的 Ti-1023 而(er)开发的(de)高(gao)强(qiang)钛合(he)金 Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe（Timetal LCB）和(he)汽车用钛 TI-6Al-1.7Fe-0.1Si（Timetal 62S），均(jun)使(shi)用了(le)很(hen)便宜(yi)的 Fe 作(zuo)为(wei)合金(jin)化元(yuan)素。其(qi)成(cheng)本(ben)可降低(di)15%～20%。钛合金 Ti-3Al-2.5V-0.2S-0.47Ce-0.27La（DAT52F）是日(ri)本大(da)同钢(gang)公司与(yu)本田(tian)公(gong)司合作开发(fa)的汽(qi)车连(lian)杆用(yong)钛(tai)合金，具有(you)良(liang)好的加(jia)工(gong)性能，其(qi)钻孔(kong)加(jia)工率比(bi) Ti-3Al-2.5V 提高 50%～70%，切(qie)削(xue)效率(lv)提(ti)高(gao) 20%~30%。由(you)于钛(tai)具有(you)其(qi)特殊的生产(chan)工(gong)艺(yi)使其(qi)价格较(jiao)其(qi)它(ta)金属贵些，其适用(yong)于汽车(che)的低成(cheng)本钛(tai)合(he)金(jin)品种如(ru)表(biao) 1 所示(shi)。
日本近期研(yan)制的新(xin)型(xing) α＋β 型(xing)钛合金(jin) KSTi-19（Ti-4.5Al-2Mo-1.6V-0.5Fe-0.3Si）具有良好(hao)的(de)加工性能，是 Ti-6Al-4V 合(he)金的替代合(he)金，可(ke)以(yi)大大(da)降低钛合金(jin)的(de)生产成(cheng)本(ben)；Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si 也是(shi)日本近(jin)期开发(fa)的(de)新(xin)型(xing)钛(tai)铝合(he)金，可(ke)用(yong)于制(zhi)造(zao)汽(qi)车(che)发动机的(de)排(pai)气(qi)阀(fa)，大大(da)改(gai)善发(fa)动(dong)机(ji)的性(xing)能，该(gai)合(he)金与(yu)排气(qi)阀(fa)常(chang)用的马氏(shi)体耐热(re)钢(gang)和镍基(ji)合金(jin)相(xiang)比，突(tu) 出(chu)的(de)优点(dian)是密度(du)小(xiao)，蠕(ru)变强(qiang)度也(ye)相对较(jiao)高，且具(ju)有很(hen)好的耐(nai)磨(mo)性。
4.2 新(xin)的海(hai)绵钛(tai)制(zhi)取方(fang)法(fa)
由(you)于(yu)钛(tai)与 O、H、N、C 等元(yuan)素有(you)极(ji)强的化学亲(qin)和力，所以钛金(jin)属的(de)提(ti)取工艺技术难度很(hen)大(da)。工(gong)业(ye)上(shang)普遍(bian)使用的(de) Kroll 镁还原(yuan)法是一(yi)种(zhong)非连(lian)续的海绵(mian)钛(tai)生产工艺(yi)，能(neng)耗高(gao)，生(sheng)产周(zhou)期(qi)长(zhang)，并使用大量的金(jin)属镁作还(hai)原剂，生(sheng)产(chan)成(cheng)本较高(gao)。
人(ren)们曾(ceng)经(jing)对(dui) TiCl 4 电解还原取(qu)代镁(mei)还(hai)原(yuan)法(fa)生产(chan)海(hai)绵(mian)钛做了(le)大(da)量的(de)研究工(gong)作，但由(you)于(yu)技术(shu)原因(yin)直到现(xian)在(zai)电(dian)解法一(yi)直(zhi)处(chu)于实验(yan)室研(yan)究阶段(duan)，没(mei)有实现工(gong)业(ye)化(hua)生(sheng)产(chan)。最近(jin)，英(ying)国(guo)剑桥(qiao)大(da)学在(zai)电(dian)解(jie)工艺的开发(fa)上有所(suo)突(tu)破(po)（剑(jian)桥法 FCC），并在(zai)实(shi)验室(shi)内(nei)将金(jin)红石(shi)的 TiO 2 颗粒(li)在(zai) 950℃的(de)熔(rong)盐中直接还原(yuan)成多(duo)孔(kong)金属钛。钛颗粒(li)尺寸(cun)约(yue) 12 µm，成本降低 40%，且(qie)生产周期(qi)短，这种方(fang)法(fa)的优点(dian)十分(fen)明显，是未来金(jin)属钛(tai)生(sheng)产的(de)发展(zhan)趋(qu)势，目前(qian)正逐步向工业(ye)化(hua)规(gui)模发(fa)展。
4.3 完(wan)善和(he)提(ti)高残钛回(hui)收技术
自(zi) 20 世纪 80 年(nian)代起(qi)，发(fa)达国(guo)家为提(ti)高(gao)综合(he)经(jing)济效益(yi)、避(bi)免(mian)环(huan)境(jing)污(wu)染(ran)，以生(sheng)态理念为基础，提出(chu)了“循环(huan)经济(ji)”的(de)发展(zhan)思(si)路(lu)。它是(shi)一种(zhong)能(neng)够(gou)有效地节约能源，资(zi)源(yuan)消耗(hao)，将废(fei)旧金属(shu)产(chan)品(pin)等(deng)回(hui)收处(chu)理(li)，有效的纳(na)入集(ji)约化生(sheng)产体(ti)系(xi)的一种(zhong)新的经济发(fa)展(zhan)模式，用(yong)“资源(yuan)—产(chan)品—再生(sheng)资(zi)源(yuan)”的(de)一(yi)头反馈(kui)式循(xun)环理念(nian)重构经(jing)济运行过(guo)程(cheng)，最终(zhong)实(shi)现最(zui)优生(sheng)产、最(zui) 适消(xiao)费(fei)、最少废(fei)弃。汽(qi)车用钛(tai)完全(quan)可利用残钛(tai)回收技术，一方面(mian)可加强(qiang)我国(guo)钛(tai)资源的综(zong)合(he)开(kai)发与利用，另(ling)一方(fang)面可(ke)大大降(jiang)低(di)汽(qi)车用(yong)钛(tai)成本，对(dui)我国钛工(gong)业(ye)和(he)汽车(che)工业均有(you)着(zhe)不可低(di)估(gu)的重要意(yi)义。
4.4 采用新技(ji)术制备(bei)汽车钛(tai)合(he)金零(ling)件(jian)
占(zhan)总成本(ben) 60%以(yi)上的加工(gong)成本(ben)是(shi)各国(guo)降(jiang)低成本研(yan)究的(de)重点(dian)。粉末冶(ye)金(jin)近(jin)净成型技(ji)术以其(qi)特(te)有的(de)优势，成(cheng)为一(yi)种高(gao)产(chan)量(liang)、低成本生(sheng)产(chan)近成品形(xing)状部件(jian)的(de)方法，在制(zhi)备(bei)汽(qi)车等零部(bu)件(jian)方(fang)面受到(dao)人(ren)们日(ri)益(yi)重视(shi)。例(li)如日本(ben)汽车粉(fen)末(mo)冶金(jin)零(ling)件 73%用于(yu)发动(dong)机和(he)变(bian)速箱，其(qi)中，连杆、阀(fa)座(zuo)、阀(fa)、带(dai)轮、同步(bu)器齿(chi)毂(gu)、同(tong)步环等都(dou)是复杂且(qie)要求(qiu)高的(de)关(guan)键(jian)零件。目前(qian)钛(tai)粉(fen)未(wei)冶(ye)金研究(jiu)正处于(yu)飞(fei)速(su)发(fa)展(zhan)阶段，主要包括(kuo)几(ji)个(ge)方面(mian)，一(yi)是(shi)高质量低(di)成本(ben)钛粉(fen)未(wei)制(zhi)备技术(shu)及(ji)其(qi)产(chan)业(ye)化(hua)；二是钛粉(fen)未冶金(jin)件的(de)制备(bei)技(ji)术(shu)，同时在汽(qi)车工(gong)业(ye)推(tui)广应(ying)用(yong)。
除(chu)此之(zhi)外，激光(guang)成(cheng)型技(ji)术(shu)（集成了(le)激光技术、CAD/CAM 技术(shu)和(he)材(cai)料技术(shu)的(de)最新(xin)成果），根据计(ji)算机(ji)模型，可直接(jie)用(yong)合金粉未一次(ci)成型(xing)形(xing)状复(fu)杂的(de)最(zui)终零(ling)件，制造(zao)出的钛(tai)零件(jian)性(xing)能介(jie)于(yu)铸造(zao)和锻(duan)造(zao)之间(jian)，而(er)成本(ben)降低(di) 15%～30%，交货时间缩短(duan) 50%~75%。
金(jin)属粉(fen)未(wei)注射(she)成(cheng)型技(ji)术(shu)（MIM）是(shi)发展(zhan)较(jiao)快的(de)一(yi)种(zhong)近(jin)净成(cheng)型(xing)粉(fen)未冶(ye)金(jin)技(ji)术(shu)，可制(zhi)造(zao)高(gao)质量(liang)、高(gao)精(jing)度(du)的复(fu)杂(za)零(ling)件(jian)，被(bei)认为(wei)是(shi)目前(qian)最有(you)优(you)势(shi)的(de)成(cheng)型技术之(zhi)一；还有(you)钛涂层技(ji)术，也是一种能降低(di)成(cheng)本的(de)新(xin)型(xing)工艺。
美(mei)国 Allied Signal 公(gong)司制(zhi)造的(de)本迪克(ke)斯(si)牌(pai)表面(mian)钛(tai)涂层汽车刹车片(pian)，已投放(fang)市(shi)场(chang)，预计(ji)每年(nian)产销(xiao)几(ji)百万(wan)件(jian)，美(mei)国两大汽车公司(si)（Ford 和 GM）还研(yan)究(jiu)新型γ－TiAl 气(qi)门(men)，也将(jiang)用(yong)于(yu)汽(qi)车(che)上(shang)。可(ke)见(jian)，降低钛材(cai)料(liao)的价(jia)格(ge)必须从开发低(di)成本(ben)的新的(de)合金(jin)系、改进生产工(gong)艺两(liang)方(fang)面入手(shou)，才(cai)能(neng)从(cong)真正意(yi)义(yi)上解(jie)决(jue)汽(qi)车用(yong)钛(tai)受钛(tai)材(cai)价(jia)格制(zhi)约的问题，也才(cai)能(neng)使汽(qi)车用钛(tai)更具(ju)竞(jing)争力和发(fa)展(zhan)前景。
5、我(wo)国汽车(che)用(yong)钛的(de)预期与展望
根据 OICA（国际汽车制造商(shang)协(xie)会(hui)）统计(ji)，2002年我(wo)国(guo)汽车产量为 325 万辆，世界(jie)排(pai)名为第(di) 5 名。
2003 年汽(qi)车(che)产(chan)量(liang)有(you)望突破(po) 410 万(wan)辆(liang)，成(cheng)为仅(jin)次于(yu)美(mei)国(guo)、日本(ben)、德国(guo)的世界(jie)第 4 大汽(qi)车生产(chan)国(guo)。我国(guo)汽车(che)年产销达到 100 万(wan)辆历(li)时(shi)近 40 年(nian)，从(cong) 100 万辆(liang)增至 200 万辆(liang)历时 8 年(nian)，增至 300 万辆仅(jin)用了 2 年(nian)，而(er)突破(po) 400 万(wan)辆(liang)则(ze)只(zhi)用 1 年(nian)时间(jian)。这(zhe)表明(ming)我(wo)国汽(qi)车(che)工业正(zheng)处(chu)于(yu)超高速(su)增长阶(jie)段(duan)，增(zeng)速(su)之(zhi)快(kuai)为世界各(ge)国汽(qi)车(che)工(gong)业发(fa)展(zhan)过(guo)程(cheng)所罕见(jian)。中国(guo)市场有良(liang)好的成长性和(he)巨大(da)的(de)潜力(li)，继(ji)续(xu)成(cheng)为全(quan)球(qiu)汽(qi)车(che)市场的亮点(dian)。
作(zuo)为(wei)经济正在(zai)崛(jue)起(qi)的(de)一个世(shi)界(jie)人(ren)口大(da)国，中(zhong)国的(de)汽(qi)车(che)市场(chang)无不被(bei)世(shi)界各(ge)大著(zhu)名汽车(che)厂(chang)家(jia)看好(hao)。钛(tai)锻(duan)件(jian)的优(you)良性(xing)能(neng)毋(wu)庸(yong)置(zhi)疑，正(zheng)如(ru)前(qian)文(wen)所述许多汽车(che)制造厂(chang)商(shang)都进行了(le)大量(liang)有益的(de)探(tan)索工(gong)作(zuo)。阻碍(ai)钛(tai)在汽(qi)车方(fang)面(mian)的(de)应(ying)用主(zhu)要(yao)是钛(tai)材的价(jia)格问(wen)题(ti)，钛材(cai)制(zhi)造厂商也(ye)正(zheng)在(zai)努(nu)力(li)进(jin)行(xing)多方面(mian)降低(di)成(cheng)本(ben)的(de)工(gong)作(zuo)。通(tong)过双(shuang)方(fang)的(de)努力(li)，会(hui)在不远(yuan)的将(jiang)来(lai)取得(de)显(xian)著的成效(xiao)的。另(ling)外(wai)从另(ling)一(yi)方(fang)面来说，在(zai)中(zhong)高挡(dang)汽(qi)车(che)上使用(yong)一(yi)种(zhong)重要(yao)零件（假(jia)如使用钛(tai)材 1 kg），成(cheng)本(ben)增(zeng)加 200元~500 元(yuan)，成本(ben)并(bing)没(mei)增(zeng)加很多(duo)，却(que)达到性(xing)能(neng)提升(sheng)、降(jiang)低维修费用和(he)提(ti)高使(shi)用(yong)寿命的目(mu)的(de)，也值(zhi)得汽(qi)车(che)制造厂商考(kao)虑。
综上所(suo)述(shu)，随着(zhe)钛(tai)锻件(jian)对(dui)汽(qi)车(che)环(huan)保(bao)、轻(qing)量(liang)化、节(jie)能(neng)、降耗的(de)应用(yong)需求(qiu)，随(sui)着汽(qi)车制(zhi)造(zao)技(ji)术(shu)和(he)钛冶(ye)金技术的(de)发展，通过(guo)汽车(che)制造厂(chang)商(shang)和钛(tai)材(cai)制(zhi)造厂(chang)商(shang)的(de)共(gong)同努力(li)，必(bi)将推(tui)动汽车用(yong)新材(cai)料(liao)——钛(tai)及(ji)钛(tai)合金(jin)的快(kuai)速(su)发展(zhan)，更(geng)好(hao)地(di)推动我国(guo)的汽车(che)用(yong)钛市(shi)场(chang)的蓬(peng)勃发(fa)展。
参考(kao)文献
[1] 韩(han)永(yong)奇. 钛工业进展(zhan)[J], 2006, 23(1): 16
[2] 吴引江, 段庆文, 周(zhou) 廉(lian)等(deng). 新(xin)材料(liao)产(chan)业[J], 2003, 2: 11
相(xiang)关(guan)链(lian)接(jie)
