據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)天納克(Tenneco Inc)公司動(dòng)力總成業(yè)務(wù)部表示研發(fā)出一種創(chuàng)新材料,具備優(yōu)越的耐磨性,可大大降低鈷含量,幫助發(fā)動(dòng)機(jī)制造商緩解鈷量有限、鈷價(jià)波動(dòng)大等問(wèn)題。
重型渦輪增壓器排氣泄壓閥襯套、EGR閥和高性能發(fā)動(dòng)機(jī)閥座等高要求的高溫應(yīng)用產(chǎn)品都需要依賴鈷,使其能夠在高溫工作范圍內(nèi)具備耐磨性,因此此類(lèi)產(chǎn)品就可以從該創(chuàng)新材料中受益。試驗(yàn)表明,采用另一種燒結(jié)鋼配方,天納克燒結(jié)材料中的鈷含量可以顯著降低,同時(shí)耐磨性也不會(huì)受影響。
天納克動(dòng)力總成全球工程部副總裁Gian Maria Olivetti表示:“圍繞著鈷礦開(kāi)采的材料短缺和爭(zhēng)議,以及鈷的價(jià)格波動(dòng)劇烈等問(wèn)題,意味著必須減少對(duì)鈷的依賴。雖然在空運(yùn)轉(zhuǎn)閥座和其他受溫度影響的部件中,鈷仍然是*有效的抗磨損材料,但我們?cè)?a href='/' target='_blank'>粉末冶金方面具有豐富經(jīng)驗(yàn),因此研發(fā)了一種替代產(chǎn)品,此種產(chǎn)品是一種含鈷量低的燒結(jié)配方,其磨損性能與目前性能*好的材料類(lèi)似。”
天納克動(dòng)力總成渦輪增壓部件產(chǎn)品經(jīng)理Jens Wellmann解釋表示,在EGR閥門(mén)、渦輪增壓排氣泄壓系統(tǒng)或廢氣閥門(mén)中,襯套應(yīng)用的溫度范圍為零下0°C至1000°C,此種大范圍的溫度變化對(duì)材料的摩擦性能造成了挑戰(zhàn)。特別是在400°C的低溫范圍內(nèi),含鈷量高材料的性能優(yōu)于典型的不含鈷材料。因此,需要知道“含鈷量高材料磨損率低的原因是什么?”以及“需要多少鈷才可達(dá)到此種效果?”
天納克首先研究了兩種經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證的現(xiàn)有燒結(jié)產(chǎn)品:FM-8100(基于鋼的無(wú)鈷燒結(jié)材料)以及FM-T95A(按重量算,含54%鈷的燒結(jié)材料 ),可與用于摩擦應(yīng)用的鑄造材料相媲美。在這兩種極端材料之間,天納克總共評(píng)估了五種鈷含量不同的材料在不同溫度下的磨損性能。對(duì)磨損試樣的研究表明,與不含鈷的燒結(jié)材料相比,含鈷的天納克燒結(jié)材料在較低的溫度下形成了耐磨摩擦層,回答了為什么含鈷量高的材料磨損率低的問(wèn)題。
通過(guò)對(duì)此類(lèi)樣品進(jìn)行比較,研究人員對(duì)鈷含量為17%至35%的材料進(jìn)行了同樣的測(cè)試,得出了需要多少鈷才可達(dá)到此種效果問(wèn)題的答案;跍y(cè)試結(jié)果,天納克研發(fā)了一種新材料,名為FM-T88A,是一種鈷含量達(dá)17%的燒結(jié)鋼,還滿足了生產(chǎn)和質(zhì)量要求,包括可制造和混合金屬粉末、實(shí)現(xiàn)燒結(jié)工藝、可加工材料,并符合質(zhì)量保證。
為了驗(yàn)證*初測(cè)試的結(jié)果,天納克與一家主流全球汽車(chē)制造商合作進(jìn)行了試驗(yàn),比較了FM-T88A與量產(chǎn)材料的耐磨性。該測(cè)試在一個(gè)測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行,而該平臺(tái)模擬了渦輪增壓器排氣泄壓襯套在溫度*高達(dá)800°C時(shí)的安裝過(guò)程。Wellmann表示:“結(jié)果表明,與不含鈷的材料相比,在200°C時(shí),F(xiàn)M-T88A的耐磨性顯著降低,與鈷含量高的材料的耐磨性相當(dāng)。在其他溫度條件下,新材料的性能與鈷含量高的材料非常相似!
Olivetti表示:“全球50%的鈷礦目前都用于制造電動(dòng)汽車(chē)的電池,對(duì)此種材料的需求正逐年增長(zhǎng)。通過(guò)將用于耐高溫?zé)Y(jié)材料的鈷含量降至*低,可以幫助緩解鈷量有限、鈷價(jià)波動(dòng)大的問(wèn)題,同時(shí)提供堅(jiān)固的產(chǎn)品!