汽車(chē)輕量化為鋁、鎂、鈦等輕金屬材料提供了廣闊的應(yīng)用前景。粉末鋁合金在汽車(chē)上可應(yīng)用的部位非常多，但Al-Si合金由于高比強(qiáng)度、高比剛度、低熱膨脹系數(shù)和耐磨性好，有可能率先在油泵齒輪方面大規(guī)模應(yīng)用。從工業(yè)化角度來(lái)看，對(duì)粉末冶金鋁合金制備過(guò)程的優(yōu)化研究更為重要。鋁合金的另一個(gè)研究熱點(diǎn)是復(fù)合材料，包括傳統(tǒng)的Al/SiC，Al/C，Al/BN，Al/Ti（C，N）以及新出現(xiàn)的納米碳管增強(qiáng)鋁合金。高強(qiáng)粉末鋁合金與快速凝固技術(shù)密切相關(guān)。通過(guò)成分設(shè)計(jì)，在純鋁基體中加入金屬間化合物行成組元，可以制備高強(qiáng)度、高韌性、高熱穩(wěn)定性兼顧的鋁合金。該材料的室溫強(qiáng)度大于600Mpa，延伸率超過(guò)10%，在400℃還有很好的熱穩(wěn)定，疲勞極限是鍛造鋁合金的2倍。

    鎂合金的密度更小，其應(yīng)用前景可能更好，但目前仍處于研究狀態(tài)。采用快速凝固方法也是制備高性能粉末鎂合金的重要手段。目前該技術(shù)在安全性方面已經(jīng)沒(méi)有太大的問(wèn)題，所制備出的材料性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鑄造合金。

    鈦合金在汽車(chē)上的應(yīng)用主要是成本問(wèn)題，而粉末鈦合金的主要障礙在于高性能低成本鈦粉。英國(guó)QinetiQ Ltd開(kāi)發(fā)了一種店脫氧技術(shù)（EDO），可批量生產(chǎn)鈦粉。該技術(shù)與傳統(tǒng)的以海綿鈦為原料的氫化脫氫過(guò)程完全不同。它是一種類似于熔鹽電解的方法，以 TiO2為陰極，石墨為陽(yáng)極，在電解過(guò)程中TiO2的陽(yáng)極遷移，并消耗陽(yáng)極的炭形成CO，在陰極得到鈦粉。鈦粉的氧含量在0.035%～0.4%之間。采用這一技術(shù)還可方便地制備各種鈦合金粉末。由于對(duì)氣氛和雜質(zhì)的敏感性，粉末鈦合金的燒結(jié)也是工藝難點(diǎn)，通常與要熱等靜壓或后續(xù)熱加工。通過(guò)添加共晶形成組元和稀土元素能夠明顯改善粉末鈦合金的燒結(jié)致密度，其力學(xué)性能也能達(dá)到鍛造鈦合金水平。這一系列工作將大大推動(dòng)鈦合金在汽車(chē)機(jī)關(guān)鍵部件上的應(yīng)用。

相關(guān)新聞

·我科研人員發(fā)現(xiàn)超低模量、零滯后、線性超彈性金屬材料

·福建三明市梅列區(qū)：打造金屬材料產(chǎn)業(yè)集群

·濉溪鋁基高端金屬材料基地上半年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值66.91億元

·金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室： 瞄準(zhǔn)材料力學(xué)行為研究前沿

·遼寧金屬材料創(chuàng)新平臺(tái)科技成果對(duì)接會(huì)在東北大學(xué)舉行

·科學(xué)家從生物中獲得提高金屬材料接觸損傷抗力新思路

·我國(guó)高品質(zhì)戰(zhàn)略金屬材料需求量持續(xù)增加

·日本強(qiáng)化金屬材料競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略