實現汽車輕(qing)量化的途(tu)徑(jing)主要有兩種:一是優化汽車框(kuang)架結(jie)構;另一個是在汽車製造上采(cai)用輕(qing)質材料。目前汽車上使用的輕(qing)合金主要有鋁、鎂、鈦合金等金屬。

1、鈦合金在汽車上的應用及特(te)點

　　鈦合金是一種新型結(jie)構及功能材料，它具有優異的綜(zong)合性能，密度小，比強度高。鈦的密度為4.51g/cm3，介於鋁(2.7g/cm3)和鐵(7.6g/cm3)之間。鈦合金的比強度高於鋁合金和鋼，韌性也與鋼鐵相當。鈦及鈦合金抗蝕性能好，優於不鏽鋼，特(te)別是在海洋大氣環境中抵抗氯離子的侵蝕和微氧化氣氛(fen)下耐蝕性好，鈦合金的工作溫度較(jiao)寬，低溫鈦合金在-253還能保持良(liang)好的塑(su)性，而耐熱鈦合金的工作溫度可達550左右，其耐熱性明顯高於鋁合金和鎂合金。同時具有良(liang)好的加工性、焊接性能。

　　鈦及鈦合金優異的性能自(zi)鈦工業化生產以(yi)來就倍(bei)受(shou)各尖(jian)端(duan)行業關注(zhu)，伴(ban)隨著鈦行業的起步，在20世紀50年代中期，鈦材進入了汽車工業。步入90年代，隨著世界(jie)性能源短缺(que)及人們環保意識的加強，尤其是汽車工業，美國、日本和歐(ou)洲等國先後頒(ban)布了係列生態法規(gui)，對(dui)燃(ran)油利用率(lv)，CO2排放量、汽車減重、汽車的安全性、可靠(kao)性等提(ti)出了更高的要求。許多發達國家和著名的汽車製造商(shang)都積(ji)極開發並增(zeng)加在汽車用鈦方麵的研究(jiu)投入。為汽車用鈦提(ti)供(gong)了強大動力。進入新世紀，我國鈦工業也逐步步入汽車領域。

　　在當前汽車市(shi)場(chang)上，隨著豪華(hua)汽車、跑車和賽車需求逐年增(zeng)加，鈦製零部件亦(yi)逐年增(zeng)加。1990年全球汽車用鈦僅(jin)為50噸/年左右，1997年為500噸/年，2002年為1100噸/年，2009年為3000噸/年。由此可見，汽車行業用鈦材進入加速階段(duan)。

2、汽車中使用的鈦製零部件

　　鈦在汽車上的用途(tu)主要分兩大類，一類是用來減少(shao)內燃(ran)機(ji)往(wang)複運動件的質量(對(dui)作往(wang)複運動的內燃(ran)機(ji)零件來講(jiang)，即使減少(shao)幾克質量都是重要的);二類是用來減少(shao)汽車總質量。根(gen)據設計和材料特(te)性，鈦在新一代汽車上主要分布在發動機(ji)元(yuan)件和底盤(pan)部件上。在發動機(ji)係統，鈦可製作閥門、閥簧、閥簧承座和連杆等部件;在底盤(pan)部件主要為彈簧、排氣係統、半(ban)軸和緊固件等。

　　據資料介紹，除了上述所舉重點外，還有:發動機(ji)部件的搖臂、懸簧、活塞銷、渦輪增(zeng)壓器轉子、緊固件、掛耳螺帽、車擋支架、門突入梁、製動器卡鉗活塞、銷軸栓、離合器圓板、壓力板、變速按鈕等。

　　降低鈦合金成本的途(tu)徑(jing)。盡(jin)管(guan)鈦及鈦合金早(zao)在上個世紀50年代就進入了汽車製造領域，但發展比較(jiao)緩(huan)慢，其原(yuan)因主要是價格因素(su)，為了滿足(zu)汽車行業用鈦，鈦工業者在熔(rong)煉(lian)、加工，製造等方麵進行了大量的工作。以(yi)滿足(zu)汽車業的需求。

　　鈦金屬熔(rong)點高，化學(xue)性質十(shi)分活潑，與O、H、N、C等元(yuan)素(su)有極強的化學(xue)親和力，致使純鈦提(ti)取困難(nan)。工業上普遍使用的Kroll鎂還原(yuan)法生產海綿鈦。Kroll鎂還原(yuan)法生產海綿鈦工藝複雜(za)，能耗高，周期長，並且不能連續生產，同時需用大量的金屬鎂作還原(yuan)劑(ji)，生產成本較(jiao)高。

　　鈦合金價格高的另一個原(yuan)因是合金化元(yuan)素(su)價格較(jiao)高。隨著鈦冶煉(lian)技術的進步，將鈦在生產、加工過程中所產生的邊角餘(yu)料、廢屑等殘料經係列處理後作為爐料添加，實現循(xun)環生產，是降低原(yuan)材料成本有效方法。實踐表明，每利用1%的殘鈦，可使鈦錠生產成本降低0.8%。如果采(cai)用電子束(shu)冷(ling)床(chuang)爐、等離子束(shu)冷(ling)床(chuang)爐進行熔(rong)煉(lian)，不僅(jin)可以(yi)改善鈦錠的冶金質量，同時可以(yi)大量使用回收爐料，有效降低鑄(zhu)錠成本。

3、降低加工成本

　　占總成本60%以(yi)上的加工成本是各國降低成本的研究(jiu)的重點。鈦材汽車零部件在生產製作過程中不僅(jin)工藝複雜(za)，同時在製作過程中產生了大量的殘鈦，且生產周期較(jiao)長，導致部件製作成本提(ti)高。阻礙了其更為廣泛的推廣應用。

　　鑄(zhu)造是經典的(近)淨成型工藝。生產的零部件無(wu)需機(ji)加工或機(ji)加工很少(shao)，從而節(jie)約了大量金屬。鑄(zhu)造常常能生產出形狀(zhuang)複雜(za)的零件，而這些零件采(cai)用其它傳統工藝方法製造時工藝複雜(za)，生產成本較(jiao)高，特(te)別是對(dui)材料價格相對(dui)較(jiao)高的鈦金屬。目前，在航空工業大量應用了鈦鑄(zhu)件。在汽車製造業，用鑄(zhu)造法生產的部件有閥門、渦輪増壓器等。

　　粉末冶金作為一種現代冶金和材料加工的先進技術方法，在鈦工業領域發揮了重要的作用。采(cai)用鈦粉末冶金近成型技術，可直(zhi)接製取成品或接近成品尺寸(cun)的零部件，降低了原(yuan)材料消(xiao)耗，縮短加工周期，成本比常規(gui)工藝節(jie)省20%~50%。在汽車製造業，鈦粉末冶金近成型技術尤為重視，在日本，汽車粉末冶金零件被廣泛用於發動機(ji)和變速箱，其中，連杆、閥座、閥、帶輪、同步器齒轂、同步環等都是複雜(za)且要求高的關鍵零件。目前鈦粉朱冶金的研究(jiu)正處於飛速發展階段(duan)，主要包括(kuo)幾個方麵，一是高質量低成本鈦粉術製備技術及其產業化；二是鈦粉末冶金什(shi)的製備技術，同時在汽車工業推廣應用。

　　除此之外，激光成型技術(集成了激光技術、CAD/CAM技術和材料技術的新成果)，根(gen)據計算(suan)機(ji)模型，可直(zhi)接用合金粉末一次(ci)成型形狀(zhuang)複雜(za)的終零件，製造出的鈦零件性能介於鑄(zhu)造和鍛造之間，而成本降低15%~30%，交(jiao)貨時間縮短50%~75%。

　　金屬粉末注(zhu)射成型技術(MIM)是發展較(jiao)快的一種近淨成型粉末冶金技術，可製造高質量、高精(jing)度的複雜(za)零件，被認(ren)為是目前有優勢的成型技術之一;還有鈦塗層技術，也是一種能降低成本的新型工藝。可見，降低鈦材料的價格必須(xu)從開發低成本的新的合金係、改進生產工藝兩方麵入手(shou)，才能從真正意義上解決汽車用鈦受(shou)鈦材價格製約的問題，也才能使汽車用鈦更具有競(jing)爭力和發展前景。