因钛的轻量、高强度，用作内燃机零件时可提高其性能，所以很早以来就引起了人们的注意。钛零件首先是作为竞赛用摩托车而研究的，并向应用可能的零件上扩大。但是在量贩车应用时，因其价格较高，采用钛零件是困难的。
近年来，由于环境问题，不仅是四轮车（轿车），对二轮车（摩托车或量贩车）也制定了严格的规则，并是世界性地普及，对量贩车的低尾气排放技术、低燃料费用技术的要求也越来越高。然而以往提到低排放、低噪音时总是要涉及到发动机的高输出难题。从这两面来看，既要提高运动性能，
又要降低燃料费用的技术手法就必须使零件钛化。面临的长期课题就是成本问题，必须通过以量贩车为对象的钛材开发，应用零件也正在日益扩大。
钛材作为汽车部件材料使用时，其特征如下：抗拉强度和屈服强度大、疲劳强度大、密度小、弹性模量约是钢的一半、热膨胀系数低，约是不锈钢及铝材的一半、非磁性、热导率低、容易产生烧结、对环境无污染等。另外在汽车行业用钛后，可极大减轻汽车重量，降低其燃料消耗，保护环境和降低噪音。
一，发动机阀
近年来，各汽车公司纷纷进行发动机阀用廉价钛材的开发，并有一部分已达到批量化。钛材的制造成本中占材料1/3以上的价格是海绵钛，若用等外海绵钛生产加工材，这样价格自然就会降低。在这种情况下开发了廉价的Ti-6Al-4V基合金。即使用制造阀坯料时也应以降低成本为主。一般说来，阀的锻造坯料将伞部镦锻，采用轴径略相同的丝材。但在制造丝材时，要重复轧制、拉丝、退火工艺，再除取表面氧化层，这样材料的成品率较不好，与棒材相比价格较高。这里所指的阀采用廉价的棒材到锻坯采用的是挤压锻造法。耐磨处理时采用的是廉价的OD法。再加之前处理工艺的省略，可大幅度实现零件成本的降低。
进气阀
最近，搭载于二轮车、四轮车用的进气阀的大部分采用的是钛合金中最通用的Ti-6Al-4V。本公司考虑到进气阀的使用环境及批量化，也得出了Ti-6Al-4V为最佳的结论，特别是在二轮车进气阀上的使用。
钛合金制进气阀开发时的最大课题是耐磨性表面处理技术的开发。TiN涂层、Mo注射层及Cr喷镀等表面处理均成本高、且难以长时间维持其耐磨性，不适合大批量生产。最适宜的方法就是氧化处理，即在钛中固溶高浓度的氧，其硬度上升，内部得到了较厚的硬化层。氧化处理基本上是在大气中高温区加热并保温的单纯热处理。但抗蠕变性能低的Ti-6Al-4V制阀属通常的退火组织，在处理中因自重易发生变形。抗蠕变性优良的针状组织为阀的基本组织，但这种组织的延性及疲劳性能较低。因此在β区加热后，通过控制各种冷却条件，防止粗大的α相在晶界析出，就可得到很微细的针状组织，在确保高延展性及与等轴组织一样的疲劳性的同时成功控制了氧化处理时的蠕变变形。采用从实际制造过程中阀轴部切出的试样，评价了其拉伸性能，拉伸性能高达980MPa以上，延伸率也高达12%以上。并确认，即便是针状组织也得到了不逊色于等轴材的高的疲劳特性。施以氧化硬化层以提高阀的耐磨性，但若条件控制得不好，确保的疲劳性能有可能出现极端降低。因此把握最佳的热处理条件特别重要。因此在670~820℃的温度范围施以1~16h的大气热处理，在测定表面性状及表层部硬度分布的同时调查氧化处理条件对疲劳性能的影
响。图2所示为在不同的温度下的施以1h氧化处理的试样的表层硬度分布。图3所示为在670℃及820℃下不同时间的氧化处理试样的表层硬度分布。随着处理温度的升高，氧在钛合金内部的扩散距离增长，在更深层就可得到高硬度值。如，在这次试验条件的温度范围内，在最高温长时间的820℃下，4h氧化处理的试样约为50μm，在最低温短时间的670℃，1h处理的试样硬化厚度约为10μm。在表面生成的氧化蚀刻（Ti02），氧就从这里扩散到基体中，在蚀刻正下方最表层部的硬度无论在哪种条件下施以热处理其硬度均是相同的。然而在显微维氏硬度测定可能表层到数μm的深度，在不同的热处理条件下确认有较大的硬度差。同时在一部分的高温长时间的氧化处理条件下，氧化硬化层产生了裂纹，这说明氧化处理不合适。
美国厂家利用钛合金制作进，排气阀较普遍，进气阀使用Ti-6Al-4V合金。利用钛合金制作汽车阀，不仅可减轻重量，延长使用寿命，而且可靠性高，还可节省燃油。日本日立公司制造的烧结进气阀门已供应日本的汽车工业市场。
排气阀
使用中暴露在高温下的排气阀使用的代表性合金是 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si(6242S)
。但二轮车较四轮车阀更易长期暴露在高温区，所以又选用了耐热性更好的TIMETAL@1100(Ti-2.7Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si)。该合金在实用钛合金中是耐热性最好合金之一，但其耐用温度约为600℃，而二轮排气阀则要求要有800℃左右的耐热性，所以必须选择最佳的热处理条件，再探讨是否适用。因此在不同的热处理条件下，评价了在室温~800℃下的拉伸特性、耐高温蠕变特性，冲击特性及疲劳特性，以把握最好的材料特性匹配，并在合适的条件下制作发动机阀。
盛泽金属
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