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天纳克研发创新耐磨材料 减轻发动机应用对钴材料的依赖

盖世汽车 余秋云 2020-03-06 07:36:31
核心提示:美国天纳克公司研发了一种创新耐磨材料,能够让各种发动机材料在高温下工作,从而减少对钴材料的依赖。

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盖世汽车讯 据外媒报道,美国天纳克(Tenneco Inc)公司动力总成业务部表示研发出一种创新材料,具备优越的耐磨性,可大大降低钴含量,帮助发动机制造商缓解钴量有限、钴价波动大等问题。

重型涡轮增压器排气泄压阀衬套、EGR阀和高性能发动机阀座等高要求的高温应用产品都需要依赖钴,使其能够在高温工作范围内具备耐磨性,因此此类产品就可以从该创新材料中受益。试验表明,采用另一种烧结钢配方,天纳克烧结材料中的钴含量可以显著降低,同时耐磨性也不会受影响。

天纳克动力总成全球工程部副总裁Gian Maria Olivetti表示:“围绕着钴矿开采的材料短缺和争议,以及钴的价格波动剧烈等问题,意味着必须减少对钴的依赖。虽然在空运转阀座和其他受温度影响的部件中,钴仍然是最有效的抗磨损材料,但我们在粉末冶金方面具有丰富经验,因此研发了一种替代产品,此种产品是一种含钴量低的烧结配方,其磨损性能与目前性能最好的材料类似。”

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天纳克动力总成涡轮增压部件产品经理Jens Wellmann解释表示,在EGR阀门、涡轮增压排气泄压系统或废气阀门中,衬套应用的温度范围为零下0°C至1000°C,此种大范围的温度变化对材料的摩擦性能造成了挑战。特别是在400°C的低温范围内,含钴量高材料的性能优于典型的不含钴材料。因此,需要知道“含钴量高材料磨损率低的原因是什么?”以及“需要多少钴才可达到此种效果?”

天纳克首先研究了两种经过充分验证的现有烧结产品:FM-8100(基于钢的无钴烧结材料)以及FM-T95A(按重量算,含54%钴的烧结材料 ),可与用于摩擦应用的铸造材料相媲美。在这两种极端材料之间,天纳克总共评估了五种钴含量不同的材料在不同温度下的磨损性能。对磨损试样的研究表明,与不含钴的烧结材料相比,含钴的天纳克烧结材料在较低的温度下形成了耐磨摩擦层,回答了为什么含钴量高的材料磨损率低的问题。

通过对此类样品进行比较,研究人员对钴含量为17%至35%的材料进行了同样的测试,得出了需要多少钴才可达到此种效果问题的答案。基于测试结果,天纳克研发了一种新材料,名为FM-T88A,是一种钴含量达17%的烧结钢,还满足了生产和质量要求,包括可制造和混合金属粉末、实现烧结工艺、可加工材料,并符合质量保证。

为了验证最初测试的结果,天纳克与一家主流全球汽车制造商合作进行了试验,比较了FM-T88A与量产材料的耐磨性。该测试在一个测试平台上进行,而该平台模拟了涡轮增压器排气泄压衬套在温度最高达800°C时的安装过程。Wellmann表示:“结果表明,与不含钴的材料相比,在200°C时,FM-T88A的耐磨性显著降低,与钴含量高的材料的耐磨性相当。在其他温度条件下,新材料的性能与钴含量高的材料非常相似。”

Olivetti表示:“全球50%的钴矿目前都用于制造电动汽车的电池,对此种材料的需求正逐年增长。通过将用于耐高温烧结材料的钴含量降至最低,可以帮助缓解钴量有限、钴价波动大的问题,同时提供坚固的产品。”(文中图片均来自autocarpro.in)

*特别声明:本文为技术类文章,禁止转载或大篇幅摘录!违规转载,法律必究。

本文地址:https://auto.gasgoo.com/news/202003/6I70161803C409.shtml

文章标签: 黑科技 前瞻技术
 
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