1、前(qian) 言(yan)
随着(zhe)我(wo)国(guo)经济(ji)持(chi)续快速增(zeng)长，人(ren)们的(de)生活(huo)水平(ping)也得(de)到了日益提高，居民(min)消费(fei)结(jie)构也(ye)发生了显著(zhu)的变(bian)化(hua)，由(you)过去的基(ji)本(ben)需求(qiu)吃(chi)、穿、用(yong)，升(sheng)级(ji)为现在(zai)较(jiao)高(gao)层(ceng)次的住、行、休闲等(deng)，尤(you)其是汽(qi)车已成为我国居(ju)民新的时尚消(xiao)费热点(dian)。目(mu)前，汽(qi)车(che)中使用的金(jin)属(shu)材(cai)料主(zhu)要(yao)有钢(gang)材、铝及铝合(he)金材(cai)、镁及镁合金(jin)材(cai)等(deng)，但由于(yu)铝(lv)和(he)不(bu)锈(xiu)钢(gang)在近 200℃即(ji)失(shi)去了(le)原(yuan)有(you)的力学性能，而钛合(he)金(jin)在 500℃左(zuo)右仍能保(bao)持良(liang)好的(de)力(li)学性(xing)能(neng)；在汽(qi)车用(yong)轻质金属材料(liao)中(zhong)，钛的(de)强度(du)大大高(gao)于其(qi)它材料(liao)，而(er)钛合金可以达到与合(he)金钢相(xiang)当的高(gao)强度，因(yin)此一直(zhi)受到(dao)汽(qi)车工业的极大关(guan)注。特(te)别(bie)是在一些恶劣(lie)的工作环境(jing)下(xia)，铝(lv)、镁(mei)合(he)金材(cai)料无法满足(zu)汽(qi)车的性能要求，而钛(tai)合(he)金(jin)具有优(you)异(yi)的(de)耐蚀(shi)性(xing)能(neng)，可以满(man)足(zu)其(qi)使(shi)用要(yao)求(qiu)。钛合金(jin)材料将是(shi)替(ti)代钢铁的(de)轻量(liang)化(hua)和(he)高性能(neng)的材(cai)料(liao)。尤其是(shi)在(zai)当(dang)今汽车(che)材(cai)料向轻量化、节(jie)能、环(huan)保方向(xiang)发(fa)展的(de)今天(tian)，钛(tai)无疑(yi)是(shi)最具(ju)有(you)潜质(zhi)的汽车(che)用(yong)材(cai)料 [1,2] 。
2、钛在汽(qi)车中(zhong)的(de)应用(yong)
由于钛(tai)锻(duan)件、钛靶(ba)材等钛(tai)材(cai)料(liao)是(shi)一(yi)种(zhong)质轻(qing)高强(qiang)、耐蚀(shi)性好(hao)、高低(di)温宽适(shi)应(ying)范(fan)围(wei)、高(gao)弹性(xing)等性(xing)能优良的(de)材料，应用(yong)于汽(qi)车(che)上(shang)可起到减(jian)重、节(jie)能(neng)、减(jian)震(zhen)、降噪(zao)、减(jian)污、延寿(shou)，提高汽车(che)安全(quan)性(xing)和舒(shu)适(shi)度(du)的(de)综(zong)合(he)作(zuo)用，是(shi)实现(xian)汽车(che)轻(qing)量(liang)化(hua)的(de)理想(xiang)材(cai)料(liao)。早(zao)在(zai) 20 多(duo)年前，赛车发动(dong)机就(jiu)使(shi)用钛阀和(he)连杆以(yi)减(jian)轻重量(liang)，从而降低转(zhuan)矩(ju)和(he)功率(lv)输出，改善(shan)了(le)有关(guan)部件(jian)偏转(zhuan)等(deng)性能，同时(shi)可通(tong)过(guo)加入(ru) Nb 和(he) Si 提高抗(kang)氧(yang)化(hua)性、抗(kang)蠕(ru)变性，在 500℃左右的条件(jian)下(xia)强度(du)高于常(chang)用(yong)合(he)金(jin)，在(zai)意(yi)大(da)利的法(fa)拉利(li)2003 Enzo 型超(chao)级汽(qi)车上 V12 发动(dong)机(ji)采用了钛合金制的发(fa)动机(ji)连杆，使(shi)其助推速度在 3.9 s 内(nei)可达(da)62 km/h。排气系统(tong)使用钛，可避免(mian)路盐和(he)含(han)硫(liu)的(de)排(pai)放废气的腐(fu)蚀(shi)，而重(zhong)量只有(you)传统(tong)材料的 60%，同时改善(shan)并(bing)加快(kuai)了(le)加(jia)速能力和(he)较(jiao)短的(de)制动(dong)距离。目前(qian)公(gong)认(ren)的汽(qi)车(che)中(zhong)可用(yong)钛(tai)替代的(de)零部件主(zhu)要(yao)有(you)：弹(dan)簧、连杆、气(qi)门、气门(men)座(zuo)、摇(yao)臂、排气管(guan)、消音(yin)器、门(men)镜(jing)框(kuang)、前(qian)挡板、后(hou)挡板(ban)、车门(men)、门(men)侧盖(gai)、紧固(gu)件(jian)、挂(gua)耳(er)螺帽、车轮等。
早(zao)在1956 年(nian)美国(guo)就(jiu)研(yan)制出了(le)“火(huo)鸟(niao) 2”型(xing)全钛汽车(che)，此(ci)后(hou)日本在于 1968 年在(zai)赛(sai)车发(fa)动机上(shang)也使用(yong)了钛(tai)材。目(mu)前(qian)，汽(qi)车(che)用(yong)钛(tai)批量生产的(de)事例有(you)很(hen)多(duo)，用(yong)于发(fa)动机零件上(shang)的(de)有：1989 年(nian)三菱汽车工(gong)业公司将 冷 轧(ya) 锻(duan) 造 性 极 佳(jia) 的(de) Ti-22V-4Al ， 使 用(yong) 于(yu)“GALLANT”的 AMG 发(fa)动机的气门弹(dan)簧(huang)座圈(quan)上；1990 年，本(ben)田(tian)技(ji)研工业(ye)公(gong)司(si)在(zai)“NSX”体(ti)育竞赛跑车的连(lian)杆上(shang)采用了(le)快切削型(xing)钛(tai)合金(jin) Ti-3Al-2.5V；1998 年，丰(feng)田(tian)汽(qi)车(che)公(gong)司(si)在“ALTEZZA”的发动(dong)机(ji)气(qi)门(men)上(shang)采用(yong)了烧结型(xing)钛合(he)金(jin)，“ALTEZZA”在吸气和(he)排气(qi)系(xi)统上(shang)分(fen)别(bie)用了 8个气门(men)，其重量(liang)共为408 g/台(tai)，与钢制造的(de) 667 g/台相(xiang)比(bi)较(jiao)，实(shi)现(xian)了降低重量(liang)40%的轻量化(hua)，并通过(guo)采用(yong)这种(zhong)气(qi)门(men)，成(cheng)功(gong)地(di)使(shi)气(qi)门弹(dan)簧的质(zhi)量(liang)也从 43 g 减少到(dao) 36 g；在(zai)悬架弹(dan)簧是使用(yong)钛(tai)的有(you)：2001 年(nian)，低(di)成(cheng)本(ben)合金 Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al 被采(cai)用(yong)于(yu)大(da)众(zhong)汽(qi)车(che) Lupo FSI 弹簧(huang)上，弹(dan)簧的重(zhong)量(liang)为 1.36 kg 比质(zhi)量达(da) 4.12 kg 的钢制(zhi)产(chan)品(pin)减轻(qing)了约 1/3 左(zuo)右(you)；在排(pai)气(qi)管及消音(yin)器上使(shi)用钛的(de)有(you)：1998年由川(chuan)崎(qi)重(zhong)工业公司将钛使用于(yu)体(ti)育(yu)竞(jing)赛型大型(xing)双轮(lun)摩托车“ZX－9R”的消音器(qi)上以(yi)来，本(ben)田技研工(gong)业公司的“CBR900RR”、雅(ya)马哈摩托(tuo)公司(si)的(de)发(fa)动机“YZF－R1”、铃(ling)木(mu)汽车公司的“GSX－R1000”的消音器(qi)均(jun)采(cai)用(yong)了钛，2001 年美(mei)国的(de)通(tong)用公司(si)将钛使(shi)用(yong)于(yu)双(shuang)排(pai)减速(su)消音(yin)器上(shang)，将其(qi)质量(liang)从钢制(zhi)产品(pin)的19.8 kg 降低(di)到(dao) 11.7 kg，减轻(qing)了(le) 41%的重量(liang)。最(zui)近(jin)奥(ao)迪美国(guo)分部在芝(zhi)加(jia)哥(ge)车展上宣(xuan)布将(jiang)会推(tui)出钛(tai)版2006 奥迪(di) A4 轿(jiao)车(che)和(he)旅(lv)行(xing)车(che)。钛版(ban) A4 是(shi)专为(wei)北美市场(chang)车而(er)设计(ji)的，在四(si)月推出了(le) A4 2.0T 和(he) 3.2 FSI的轿(jiao)车(che)和 Avant“S”（旅行(xing)车(che)）。其(qi)独特(te)的 18 英尺(chi)纯(chun)钛(tai) 15 辐(fu)条(tiao)轮毂及纯钛(tai)板(ban)的(de)车体，与(yu)以往的(de)发光(guang)、发亮车身形(xing)成了鲜明的对比(bi)，更(geng)显钛(tai)材本色(se)特(te)质的(de)典雅(ya)、尊(zun)贵(gui)。
研(yan)究(jiu)表明(ming)，钛(tai)及(ji)钛(tai)合金的(de)应用有利于减(jian)轻汽车重量，降低摩擦(ca)损失和空气(qi)阻力，改(gai)善发(fa)动(dong)机(ji)燃烧状态，提(ti)高性能，从(cong)而节(jie)油 2%～3%，降低(di)噪音(yin) 5%～10%。目前汽车(che)零(ling)件(jian)中已被认(ren)定可用(yong)钛(tai)替(ti)代(dai)铁基零件(jian)的主(zhu)要有：发动(dong)机(ji)中的(de)吸(xi)气(qi)连杆(gan)、轴、阀弹簧(huang)、挡圈(quan)等(deng)；排放系(xi)统中(zhong)的(de)吸(xi)气阀(fa)和(he)排(pai)气阀(fa)等(deng)，这些(xie)零(ling)件比(bi)传统(tong)铁基零(ling)件(jian)减轻(qing)重(zhong)量(liang) 30%~70%。现在钛(tai)零件
在(zai)汽(qi)车上(shang)的(de)应用领(ling)域(yu)正(zheng)日(ri)益扩大，可见汽(qi)车(che)用钛是一(yi)个(ge)非常具有(you)吸(xi)引力(li)的潜(qian)在的庞大市(shi)场(chang)。
3、未来汽(qi)车的(de)发(fa)展(zhan)方(fang)向
美(mei)国(guo)通(tong)用汽(qi)车公司研(yan)发(fa)与规(gui)划副(fu)总裁(cai)伯恩斯(si)说：“未来的汽车将具有以(yi)下(xia)七(qi)大特点(dian)：安(an)全、价廉(lian)、环保(bao)、实(shi)用(yong)、高(gao)效(xiao)、省(sheng)油以(yi)及(ji)提(ti)供(gong)与(yu)外部(bu)世界的联(lian)系(xi)。这就意(yi)味(wei)着(zhe)汽(qi)车(che)行业(ye)必须围绕(rao)低价(jia)位(wei)、实(shi)用性(xing)、设计(ji)和技术(shu)进(jin)行创(chuang)新(xin)。”大(da)多数汽(qi)车(che)设(she)计(ji)者认(ren)为(wei)，未(wei)来(lai)的(de)汽(qi)车(che)必(bi)须具(ju)有(you)以(yi)下(xia)三(san)大性能(neng)：
高(gao)性能(neng)——随(sui)着汽(qi)车产(chan)品水(shui)平的不(bu)断(duan)提(ti)高，对原(yuan)材(cai)料及相(xiang)关产(chan)品的性能(neng)要(yao)求(qiu)越来越高(gao)。为(wei)提(ti)高(gao)防(fang)腐(fu)性能，延长(zhang)汽车使(shi)用寿命，国(guo)外中高(gao)档(dang)轿车(che)已广(guang)泛采(cai)用镀锌钢板(ban)并(bing)正在开(kai)发(fa)多种系列(lie)的合(he)金(jin)镀(du)层(ceng)钢(gang)板(ban)；为降低(di)发动(dong)机(ji)噪(zao)声，增加轿车的(de)舒(shu)适性(xing)，正(zheng)着(zhe)力(li)开(kai)发两(liang)层(ceng)冷(leng)轧板间(jian)粘(zhan)附热塑(su)性树脂的(de)减(jian)振(zhen)钢板(ban)；为满足(zu)发动机向(xiang)高速、增压、高负(fu)荷方(fang)向(xiang)发展的(de)要求(qiu)，发(fa)动机(ji)活(huo)塞(sai)、连杆、轴(zhou)瓦(wa)已(yi)开始应(ying)用金属基复(fu)合材(cai)料。轻(qing)量和节(jie)能——为(wei)减轻汽(qi)车(che)产品自(zi)重(zhong)，节省材(cai)料(liao)，减(jian)少汽(qi)车燃(ran)油消(xiao)耗，降低生(sheng)产(chan)和(he)使用成本，轻量、节能(neng)一直是国际(ji)汽(qi)车(che)工业(ye)研(yan)究的(de)主(zhu)题(ti)。汽车(che)产品(pin)传统(tong)钢铁材料(liao)用量将(jiang)逐(zhu)渐减(jian)少(shao)，高强(qiang)度钢(gang)、铝(lv)合(he)金(jin)、镁(mei)合金、粉末冶(ye)金(jin)和(he)塑(su)料(liao)等(deng)用(yong)量不(bu)断(duan)增(zeng)加。如(ru)采(cai)用高(gao)强(qiang)度钢(gang)板(ban)，车身质(zhi)量可(ke)减轻(qing) 25%，制(zhi)造成本可降(jiang)低 3%。与(yu) 20 年(nian)前相(xiang)比(bi)，国外(wai)轿车(che)自(zi)重(zhong)减(jian)少了20%~26%，预(yu)计(ji)欧(ou)洲(zhou) 2000 年与 1995 年(nian)相比，每(mei)辆(liang)轿车所(suo)用钢、铸铁、铜(tong)、玻璃(li)的(de)数(shu)量将(jiang)分别(bie)下(xia)降15%、29%、13%和(he) 13%；铝(lv)、镁、粉(fen)末(mo)冶(ye)金、塑(su)料的用量将分别(bie)增加(jia) 31%、100%、20%和 29%。
环保——为(wei)保护环境，国际(ji)汽车(che)工业(ye)对汽(qi)车(che)产(chan)品使(shi)用(yong)环保型材(cai)料(liao)给予了高(gao)度重(zhong)视，汽车废(fei)旧(jiu)材料回(hui)收(shou)、再(zai)生与(yu)利(li)用技(ji)术已(yi)成(cheng)为(wei)热(re)点(dian)，并(bing)开(kai)始(shi)形(xing)成一(yi)种(zhong)新兴的产(chan)业(ye)。如为(wei)便(bian)于回(hui)收和(he)减少由(you)于 ABS／PVC 引起的车(che)内(nei)气味(wei)，采用(yong)聚(ju)烯烃(ting)弹性(xing)材(cai)料(liao)制(zhi)造(zao)仪表(biao)板(ban)表(biao)皮(pi)；汽车刹车片(pian)等(deng)产品(pin)已(yi)普(pu)遍使用(yong)无石(shi)棉摩(mo)擦(ca)材(cai)料(liao)；车(che)身内(nei)饰用胶已由(you)原来的(de)溶(rong)剂(ji)型胶(jiao)向(xiang)水(shui)基胶发(fa)展(zhan)；利用(yong)材料(liao)应用(yong)综合(he)技(ji)术(shu)，选择塑料品种(zhong)趋(qu)于集中(zhong)统(tong)一，以便于(yu)回收。欧洲(zhou)各国要(yao)求 2000 年汽车(che)废旧材(cai)料利(li)用率达(da)到(dao) 85%，2015 年(nian)达(da)到(dao) 95%，现已(yi)开(kai)始(shi)着(zhe)手研究(jiu)并采用回(hui)收(shou)、再(zai)生利用(yong)技(ji)术。
从以上(shang)设计理念(nian)及(ji)未来发(fa)展(zhan)趋势来看，安(an)全(quan)、节能、环(huan)保是当今汽车(che)工(gong)业发展的(de)三(san)大主(zhu)题。而汽车技(ji)术(shu)的发展和(he)性能(neng)的(de)提(ti)高与(yu)采(cai)用(yong)新(xin)材料息息(xi)相(xiang)关，钛及(ji)钛(tai)合金具有(you)其它(ta)金属无(wu)法比(bi)拟的优点，无(wu)疑是(shi)汽车工业(ye)潜在(zai)的优(you)选材(cai)料(liao)之(zhi)一(yi)。
4、如何(he)大力发展(zhan)我国的(de)汽车用钛(tai)市(shi)场(chang)
金(jin)属(shu)钛用于(yu)汽(qi)车(che)上所表(biao)现出的优良特性(xing)主(zhu)要是(shi)指高(gao)强度(du)、低密(mi)度、优异的耐(nai)蚀性能，汽车使(shi)用钛的(de)优(you)点是：动力传输(shu)效(xiao)果或(huo)重量减轻对(dui)燃料的节省、发动机(ji)的噪(zao)音(yin)与(yu)振动(dong)的减(jian)少(shao)及部(bu)件载(zai)荷(he)的(de)减(jian)轻(qing)，可(ke)提高(gao)零部件的(de)持(chi)久(jiu)性和寿命。由于钛(tai)优良的(de)特(te)性(xing)，在(zai)汽车上(shang)使(shi)用(yong)的范围(wei)越来(lai)越(yue)广。只(zhi)是(shi)因价格较(jiao)高妨(fang)碍了应(ying)用(yong)，为满足(zu)汽(qi)车(che)用(yong)钛低(di)价位的需(xu)求(qiu)，钛工业(ye)者们(men)在如下几个方面(mian)作了大(da)量(liang)的(de)工(gong)作(zuo)，一是(shi)开(kai)发低成本(ben)的(de)新的(de)钛合金(jin)体系，二是致力(li)于研(yan)究在(zai)钛(tai)的(de)熔炼(lian)、生(sheng)产(chan)、加(jia)工等(deng)各(ge)个(ge)环节(jie)来(lai)降(jiang)低钛的(de)成本，同时(shi)采(cai)用(yong)新技术(shu)如使用(yong)钛(tai)的(de)镀膜(mo)技术、纳(na)米技(ji)术(shu)，达(da)到既(ji)降低价格(ge)又利(li)用(yong)钛(tai)的高(gao)性能(neng)的(de)目的。
4.1 低成(cheng)本(ben)钛合(he)金体(ti)系(xi)
通常钛(tai)合金(jin)多(duo)以价高的(de) V等(deng)作为合金(jin)化元素(su)来提高强度(du)，而这(zhe)些(xie)合金化(hua)元素(su)又多(duo)以 Al-X 作(zuo)为(wei)中间合金添(tian)加(jia)。以廉价的 Fe、Cr 等(deng)取(qu)代 V，是降低(di)钛(tai)成本、扩大(da)民(min)用市场份额(e)的(de)一(yi)种(zhong)有效(xiao)的(de)合金化(hua)方(fang)法(fa)。
美(mei)国 Time 公(gong)司为(wei)取(qu)代价(jia)格(ge)较高(gao)的(de) Ti-1023 而(er)开发的高强钛(tai)合金 Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe（Timetal LCB）和(he)汽车用钛 TI-6Al-1.7Fe-0.1Si（Timetal 62S），均使(shi)用了很便(bian)宜(yi)的 Fe 作(zuo)为合金(jin)化元素(su)。其(qi)成(cheng)本可(ke)降低(di)15%～20%。钛合金 Ti-3Al-2.5V-0.2S-0.47Ce-0.27La（DAT52F）是(shi)日本(ben)大(da)同钢(gang)公司(si)与本田公司合作开发的汽(qi)车连杆(gan)用钛(tai)合金，具(ju)有(you)良好的(de)加工性(xing)能，其钻孔加工率(lv)比(bi) Ti-3Al-2.5V 提高(gao) 50%～70%，切削(xue)效率提高(gao) 20%~30%。由(you)于钛(tai)具有(you)其(qi)特殊的(de)生产(chan)工艺使(shi)其价格(ge)较其它(ta)金属贵些，其(qi)适(shi)用(yong)于(yu)汽(qi)车(che)的(de)低(di)成本(ben)钛合金品(pin)种(zhong)如(ru)表 1 所(suo)示(shi)。
日本近期(qi)研(yan)制(zhi)的新(xin)型 α＋β 型钛合(he)金(jin) KSTi-19（Ti-4.5Al-2Mo-1.6V-0.5Fe-0.3Si）具(ju)有良好(hao)的(de)加(jia)工性能(neng)，是 Ti-6Al-4V 合金(jin)的(de)替(ti)代合金(jin)，可(ke)以(yi)大(da)大(da)降低钛合(he)金的生(sheng)产成本(ben)；Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si 也(ye)是(shi)日(ri)本近(jin)期开(kai)发(fa)的(de)新型(xing)钛(tai)铝合(he)金(jin)，可用(yong)于(yu)制(zhi)造(zao)汽(qi)车发(fa)动(dong)机的排(pai)气(qi)阀(fa)，大(da)大(da)改(gai)善发(fa)动(dong)机的性能(neng)，该(gai)合(he)金(jin)与排气(qi)阀常用的马(ma)氏(shi)体耐(nai)热钢和镍基合金相(xiang)比，突(tu)
出的(de)优(you)点(dian)是密度小，蠕变强度也相(xiang)对较(jiao)高(gao)，且(qie)具(ju)有很好的(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)。
4.2 新(xin)的(de)海(hai)绵钛(tai)制(zhi)取方(fang)法(fa)
由于钛(tai)与(yu) O、H、N、C 等(deng)元素有(you)极强的化(hua)学(xue)亲(qin)和力，所以钛金(jin)属(shu)的(de)提取(qu)工艺技(ji)术(shu)难度很(hen)大。工业(ye)上(shang)普遍(bian)使(shi)用(yong)的 Kroll 镁还(hai)原(yuan)法(fa)是一(yi)种非(fei)连(lian)续(xu)的(de)海(hai)绵钛生产(chan)工艺(yi)，能耗高，生(sheng)产周(zhou)期(qi)长，并使用(yong)大量的金属(shu)镁作(zuo)还(hai)原(yuan)剂，生(sheng)产(chan)成(cheng)本(ben)较高。
人(ren)们曾(ceng)经对(dui) TiCl 4 电解(jie)还原取代镁还(hai)原(yuan)法生产(chan)海(hai)绵(mian)钛做了(le)大(da)量(liang)的(de)研(yan)究(jiu)工作(zuo)，但由于(yu)技术(shu)原(yuan)因(yin)直(zhi)到现在电(dian)解(jie)法(fa)一直处于实验(yan)室(shi)研究阶段，没(mei)有实现(xian)工(gong)业化(hua)生(sheng)产(chan)。最近(jin)，英(ying)国(guo)剑桥大学在电(dian)解(jie)工艺(yi)的(de)开发(fa)上有(you)所(suo)突(tu)破（剑桥法 FCC），并(bing)在(zai)实(shi)验(yan)室(shi)内将金红(hong)石(shi)的(de) TiO 2 颗(ke)粒在 950℃的(de)熔盐中(zhong)直接还原(yuan)成(cheng)多孔(kong)金(jin)属(shu)钛(tai)。钛(tai)颗粒(li)尺(chi)寸约(yue) 12 µm，成本降低(di) 40%，且生产周(zhou)期(qi)短，这(zhe)种(zhong)方法的(de)优点十分(fen)明显，是(shi)未(wei)来(lai)金属(shu)钛生(sheng)产(chan)的发(fa)展趋势，目(mu)前正(zheng)逐(zhu)步(bu)向工业化(hua)规(gui)模发(fa)展。
4.3 完(wan)善和提高(gao)残钛回(hui)收技术
自 20 世(shi)纪(ji) 80 年(nian)代起，发达(da)国家为提高(gao)综(zong)合经(jing)济效(xiao)益、避(bi)免环(huan)境污(wu)染，以生态(tai)理念(nian)为基(ji)础(chu)，提出了(le)“循环经(jing)济(ji)”的发展思路(lu)。它(ta)是(shi)一(yi)种能够(gou)有效(xiao)地节约能(neng)源(yuan)，资源消(xiao)耗(hao)，将废(fei)旧金(jin)属产品(pin)等回(hui)收(shou)处理，有(you)效(xiao)的(de)纳(na)入集约(yue)化生产(chan)体(ti)系(xi)的一(yi)种(zhong)新(xin)的(de)经济(ji)发(fa)展模式，用(yong)“资源—产品(pin)—再生(sheng)资(zi)源”的(de)一(yi)头(tou)反馈(kui)式循(xun)环理念重(zhong)构经(jing)济(ji)运(yun)行(xing)过(guo)程，最终(zhong)实(shi)现最优(you)生产(chan)、最
适(shi)消费、最少(shao)废(fei)弃(qi)。汽车(che)用钛完全(quan)可(ke)利用(yong)残钛回(hui)收(shou)技术(shu)，一方面(mian)可(ke)加(jia)强(qiang)我国钛(tai)资源(yuan)的综合(he)开发与(yu)利(li)用，另(ling)一方(fang)面可(ke)大(da)大降(jiang)低汽(qi)车(che)用(yong)钛成本(ben)，对我(wo)国钛(tai)工(gong)业(ye)和汽(qi)车工业(ye)均(jun)有(you)着不可低(di)估(gu)的重要(yao)意义(yi)。
4.4 采用(yong)新技(ji)术(shu)制备(bei)汽车(che)钛(tai)合金(jin)零件
占(zhan)总成本(ben) 60%以上(shang)的加工(gong)成(cheng)本是(shi)各国(guo)降低(di)成(cheng)本研(yan)究的(de)重点。粉末(mo)冶(ye)金(jin)近(jin)净成型(xing)技(ji)术以(yi)其(qi)特(te)有(you)的优势(shi)，成为(wei)一种(zhong)高(gao)产量(liang)、低成本(ben)生(sheng)产近(jin)成(cheng)品形(xing)状部件(jian)的方法，在制备(bei)汽车等零部件方(fang)面受(shou)到人(ren)们日益重视。例(li)如日(ri)本(ben)汽车(che)粉末(mo)冶金(jin)零件 73%用于(yu)发(fa)动(dong)机(ji)和变(bian)速箱，其中(zhong)，连杆(gan)、阀(fa)座、阀、带轮(lun)、同步(bu)器(qi)齿(chi)毂(gu)、同(tong)步(bu)环(huan)等都(dou)是复(fu)杂且(qie)要(yao)求高(gao)的关(guan)键零件(jian)。目前(qian)钛(tai)粉(fen)未冶(ye)金研究正处(chu)于飞速发(fa)展(zhan)阶段，主(zhu)要(yao)包括(kuo)几个(ge)方面(mian)，一(yi)是高质(zhi)量(liang)低成本(ben)钛(tai)粉(fen)未制(zhi)备(bei)技(ji)术及(ji)其产(chan)业化(hua)；二(er)是(shi)钛(tai)粉未冶金(jin)件(jian)的(de)制(zhi)备技(ji)术，同时在(zai)汽(qi)车(che)工业推(tui)广应用(yong)。
除(chu)此(ci)之外，激(ji)光(guang)成型技术(shu)（集(ji)成(cheng)了(le)激光技(ji)术(shu)、CAD/CAM 技(ji)术和(he)材料(liao)技(ji)术的(de)最(zui)新(xin)成果），根据(ju)计算(suan)机模(mo)型，可直接(jie)用合金粉未一次(ci)成型(xing)形状(zhuang)复杂的最(zui)终(zhong)零(ling)件(jian)，制造出的钛零(ling)件性能介于铸(zhu)造(zao)和(he)锻造之(zhi)间(jian)，而(er)成本(ben)降低 15%～30%，交货(huo)时(shi)间(jian)缩短 50%~75%。
金属(shu)粉(fen)未注(zhu)射成(cheng)型(xing)技术（MIM）是发(fa)展(zhan)较(jiao)快(kuai)的(de)一种(zhong)近(jin)净(jing)成型粉(fen)未冶(ye)金(jin)技(ji)术(shu)，可制造(zao)高(gao)质量、高(gao)精(jing)度的复(fu)杂(za)零(ling)件(jian)，被(bei)认为是目(mu)前(qian)最有(you)优势的成型(xing)技(ji)术之(zhi)一(yi)；还有(you)钛涂(tu)层(ceng)技(ji)术，也(ye)是一(yi)种(zhong)能(neng)降低(di)成本的新(xin)型(xing)工(gong)艺。
美(mei)国(guo) Allied Signal 公司(si)制造(zao)的本迪(di)克斯牌表(biao)面(mian)钛(tai)涂(tu)层(ceng)汽车(che)刹(sha)车片(pian)，已(yi)投(tou)放市(shi)场(chang)，预计每年产(chan)销几百(bai)万件，美(mei)国(guo)两(liang)大汽(qi)车(che)公司(si)（Ford 和(he) GM）还(hai)研(yan)究新(xin)型(xing)γ－TiAl 气门(men)，也(ye)将用(yong)于(yu)汽车上(shang)。可(ke)见，降(jiang)低(di)钛材(cai)料的(de)价(jia)格(ge)必(bi)须(xu)从开(kai)发低成(cheng)本的(de)新(xin)的(de)合(he)金系、改(gai)进生产(chan)工艺(yi)两方(fang)面(mian)入(ru)手(shou)，才(cai)能从(cong)真(zhen)正意义(yi)上(shang)解(jie)决汽(qi)车用(yong)钛(tai)受(shou)钛(tai)材(cai)价(jia)格制约(yue)的(de)问(wen)题(ti)，也(ye)才(cai)能(neng)使汽车(che)用钛(tai)更(geng)具(ju)竞(jing)
争(zheng)力(li)和(he)发展前(qian)景(jing)。
5、我(wo)国汽(qi)车用(yong)钛的(de)预期与展(zhan)望
根据 OICA（国际(ji)汽车(che)制造(zao)商(shang)协会）统(tong)计(ji)，2002年我国汽(qi)车产量为(wei) 325 万辆，世界(jie)排名为(wei)第(di) 5 名。
2003 年(nian)汽(qi)车(che)产(chan)量(liang)有(you)望突破 410 万辆(liang)，成为(wei)仅(jin)次于美(mei)国(guo)、日(ri)本(ben)、德国(guo)的(de)世(shi)界(jie)第 4 大汽车生(sheng)产(chan)国。我(wo)国(guo)汽(qi)车(che)年(nian)产(chan)销(xiao)达(da)到(dao) 100 万(wan)辆历(li)时(shi)近 40 年，从 100 万辆(liang)增至(zhi) 200 万辆历时(shi) 8 年(nian)，增(zeng)至(zhi) 300 万(wan)辆(liang)仅用了 2 年，而突破 400 万辆(liang)则只用 1 年时间(jian)。这表明我(wo)国(guo)汽(qi)车(che)工业正(zheng)处(chu)于(yu)超高速(su)增(zeng)长(zhang)阶(jie)段(duan)，增速(su)之(zhi)快(kuai)为(wei)世(shi)界各(ge)国(guo)汽(qi)车工(gong)业(ye)发展过程(cheng)所(suo)罕(han)见(jian)。中国(guo)市(shi)场有良好(hao)的(de)成(cheng)长(zhang)性(xing)和巨(ju)大(da)的(de)潜(qian)力，继(ji)续(xu)成(cheng)为(wei)全球汽车(che)市(shi)场(chang)的亮(liang)点。
作为经济(ji)正(zheng)在(zai)崛起的一(yi)个(ge)世(shi)界(jie)人(ren)口(kou)大国，中国的(de)汽(qi)车(che)市场无不(bu)被世(shi)界(jie)各(ge)大(da)著名汽(qi)车(che)厂家(jia)看好。钛(tai)材(cai)的优(you)良性能(neng)毋(wu)庸置疑，正(zheng)如(ru)前文(wen)所(suo)述(shu)许多(duo)汽车制造(zao)厂(chang)商(shang)都进行(xing)了大量(liang)有(you)益的(de)探索(suo)工作(zuo)。阻碍(ai)钛在汽车方面(mian)的应用主要(yao)是钛(tai)材的价(jia)格问题，钛材(cai)制(zhi)造厂商也(ye)正在(zai)努力进行多方(fang)面降(jiang)低成本(ben)的工作(zuo)。通(tong)过(guo)双(shuang)方(fang)的努力(li)，会(hui)在不远的(de)将(jiang)来取得(de)显(xian)著(zhu)的(de)成(cheng)效的(de)。另(ling)外从另(ling)一(yi)方(fang)面来(lai)说(shuo)，在(zai)中(zhong)高(gao)挡(dang)汽车上(shang)使用(yong)一种重要(yao)零(ling)件（假(jia)如使用(yong)钛材 1 kg），成(cheng)本(ben)增(zeng)加(jia) 200元~500 元(yuan)，成(cheng)本并(bing)没(mei)增加(jia)很多(duo)，却(que)达(da)到(dao)性能提(ti)升、降低维(wei)修(xiu)费(fei)用(yong)和(he)提(ti)高(gao)使用寿命的目的，也值得汽(qi)车制(zhi)造(zao)厂(chang)商(shang)考虑(lv)。
综(zong)上所述(shu)，随(sui)着对(dui)汽(qi)车(che)环保(bao)、轻(qing)量(liang)化(hua)、节能、降耗的(de)要求(qiu)，随(sui)着汽(qi)车制(zhi)造(zao)技(ji)术和钛冶(ye)金(jin)技(ji)术(shu)的(de)发展，通过汽车制造厂商(shang)和(he)钛(tai)材制(zhi)造厂(chang)商(shang)的共(gong)同(tong)努(nu)力(li)，必(bi)将推动(dong)汽(qi)车用新(xin)材(cai)料——钛(tai)及钛(tai)合(he)金(jin)的(de)快速发(fa)展(zhan)，更好(hao)地(di)推动(dong)我国(guo)的(de)汽车(che)用(yong)钛(tai)市(shi)场的蓬(peng)勃发(fa)展(zhan)。
参考(kao)文献
[1] 韩永(yong)奇(qi). 钛工(gong)业(ye)进展(zhan)[J], 2006, 23(1): 16
[2] 吴(wu)引(yin)江(jiang), 段(duan)庆(qing)文(wen), 周 廉(lian)等. 新材料产(chan)业(ye)[J], 2003, 2: 11
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