天纳克开发新型发动机耐磨材料

这种新材料的钴含量降低,有助于发动机制造商缓解钴的有限供应和价格波动,同时在高温范围内提供耐磨性。

天纳克耐磨材料

天纳克公司(Tenneco Inc.)动力总成业务集团的一种新材料在大幅降低钴含量的情况下,可提供耐磨性能,帮助发动机制造商缓解钴有限的供应和价格波动。要求较高的高温应用通常依赖于钴在高温范围内提供耐磨性,如重型涡轮增压器排气门衬套、EGR阀门和高性能发动机阀座将受益于这种新材料。使用替代的烧结钢配方,试验表明,天纳克烧结材料中的钴含量可以在不影响耐磨性的情况下显著降低。

天纳克动力总成全球工程副总裁Gian Maria Olivetti表示:“潜在的材料短缺和围绕钴开采的争议,再加上价格的极端波动,意味着我们必须减少对钴的依赖。“虽然它仍然是应对干式阀座应用和其他受大温度范围影响的部件磨损的最有效材料,但我们利用我们在粉末冶金方面的丰富经验开发了一种低钴烧结配方替代品,可提供与当前最佳材料相似的磨损性能。”

天纳克涡轮增压器部件动力总成产品经理Jens Wellmann解释说,EGR阀门、涡轮增压器废气门系统或排气阀的套管应用温度范围在0- 1000℃之间,正是这种巨大的变化使得摩擦学具有挑战性。“特别是在~400℃的低温范围内,高钴材料的性能优于典型的非钴材料。我们必须回答的第一个问题是:“高钴材料磨损率低的原因是什么?”’第二个问题是:‘产生这种效果需要多少钴?’”

天纳克铂微结构Fm T88 A(500倍)

天纳克的研究始于两种经过充分验证的现有烧结产品;FM-8100是一种铁基无钴烧结材料,FM-T95A是一种钴基(Co重量54%)烧结材料,可与用于摩擦学应用的铸造材料相媲美。在这两个极端之间,共有五种钴含量不同的材料在一系列温度下的磨损性能进行了评估。对磨损试样的研究表明,含钴天纳克烧结材料比无钴烧结材料在较低的温度下形成了减磨摩擦层。一个稳定的部落的早期形成为第一个问题提供了答案。

通过比较样品,在17-35% Co的材料上检测了同样的效果,这为问题2提供了答案。基于这些结果,开发了一种新材料,命名为FM-T88A,一种含17% Co的烧结钢,满足生产和质量要求,包括金属粉末的可制造性和混合,烧结工艺,可加工性和质量保证。

为了验证初始测试的结果,与全球主要汽车制造商进行了合作试验,比较了FM-T88A与系列生产材料的耐磨性。这是在一个试验台中进行的,该试验台模拟了在高达800℃的温度下运行的涡轮增压器排气门衬套的安装和加载。

Wellmann说:“结果表明,在200℃时,与无钴材料相比,FM-T88A的磨损深度显著降低,并且与高钴材料的耐磨性具有相当的水平。”“在所有其他温度下,新材料的性能与高钴材料非常相似。”

奥利维蒂说:“目前全球开采的钴中有50%用于电动汽车动力系统的电池,对这种材料的需求正在逐年增长。”“通过最大限度地减少耐磨高温烧结材料中钴的含量,我们可以帮助客户缓解钴的有限供应和价格波动,同时仍然提供坚固的产品。”

最新的