Fraunhofer研究人员开发了用于水力发像钛排气系统的新技术

钛是一种具有出色特性的材料,但是,它的成本高昂且耗时。Fraunhofer的研究人员现在正在为这款多功能金属提供另一个机会。他们将于10月23日至27日在德国汉诺威(Hannover)在欧洲密际式贸易展览会(第11厅,B06厅)(B06 Hall B06,B06厅11号)展示一项经济形成技术。

示意图在过程阶段描述了钛管的形成过程。(©fraunhofer iwu))

就所有意图和目的而言,就成为首选工业材料而言,没有任何妨碍钛的方式。这实际上是无限的资源;它是稳定且轻巧的,但也非常可延展,并且耐腐蚀和耐温。然而,这种白色的银色金属在制造方面仍留在钢,铬,镍和铝的阴影中。这样做的原因是,高效的金属形成过程(例如深绘图或水理型)只能以非常有限的方式使用。钛倾向于遵守成型工具。这会导致重大损坏,这可能导致组件在最坏的情况下失败。高达800°C的极高温度将扩大这种效果,必须形成钛”,在Fraunhofer机床和在Chemnitz的Fraunhofer Institute的基于媒体基础技术的小组领导者安德烈·阿尔伯特(AndréAlbert)解释说。德国。

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与他在德国布劳恩施威格(Braunschweig)的弗劳恩霍夫(Fraunhofer Surface Engineering)和薄膜薄膜研究所的同事合作,他开发了一种新技术,用于在高温下在高温下加热钛合金汽车排气系统。这种新方法使形成可以在单个过程阶段进行。研究人员现在在10月23日至27日在德国汉诺威(Hannover)在Euroblech Trade Fair(11号展位,B06厅)上介绍联合项目的初步结果。

到目前为止,使用中间热处理至少需要三个阶段,这些热处理部分需要在不同位置进行处理。科学家现在已经开发了一种过程和定制工具,可以承受超过800°C的温度。“在室温下形成钛会导致加工管道严重的冷工作。为了防止破裂,金属需要通过重结晶过程进行频繁处理。这导致了极其复杂的多阶段形成过程,这些过程在排气系统的大量生产中在经济上不可行。阿尔伯特解释说,在极高的温度下,可以避免这种微观结构变化。”

大约1.40 x 1.20米的成型工具是由高性能材料(例如镍碱合金)制造的,这些镍合金在800°C的温度下保持稳定而不会氧化。亚博网站下载一种特殊的涂层,仅几微米厚,可以防止钛粘附到该工具上,这可能导致成分裂纹并严重损坏表面。IST新摩擦学涂料的专家马丁·韦伯(Martin Weber)说:“在大约500°C的温度下,钛表现出强烈的趋势,与周围气氛中的氧气和氮相结合。因此,有必要在极高的温度(例如氩气)下使用屏蔽气体,以防止钛的氧化。在用各种材料进行了广泛的测试之后,我们能够为各种温度范围内遇到的特殊条件开亚博网站下载发理想的涂层。”

广泛应用的理想选择

钛的用途极为通用。航空航天行业使用了大约40%的全球生产。在该部门中,它被使用,例如在窗框,液压线和喷气发动机组件中。其他应用包括化学工业的管道和容器,海水耐近海风电场,植入物,起搏器或手术仪器的耐海水组件,以及诸如自行车框架和刺穿珠宝的食用物品。

In the automotive industry, this versatile metal has only been used for high-end vehicles and motor sport applications up until now. However, it offers a great deal of potential, especially for mass production of exhaust systems. Due to the lack of cost-effective forming technologies for titanium, currently manifolds, exhaust pipes, catalytic converters and mufflers are primarily manufactured from high-alloy stainless steel. In doing so, titanium would not only be lighter – a total weight advantage of 40 percent can be achieved per component. It is also more available – titanium belongs to the ten most frequently occurring substances in the earth‘s crust.

来源:http://www.fraunhofer.de

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