傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機排氣閥材料主要為耐熱鋼等，因比重大，高溫耐磨性及抗氧化、抗疲勞性能較差，導致發(fā)動機的空氣壓縮比降低，比油耗大。同時，燃料不充分燃燒造成排放污染。實現(xiàn)輕質環(huán)保型TiAl基合金汽車氣閥的產業(yè)化對于我國低碳經濟目標的實現(xiàn)和促進節(jié)能減排具有重要的社會意義和實用價值。高性能輕質汽車發(fā)動機用TiAl基合金汽車氣閥，在不改變原有幾何尺寸的條件下可減重50%，有效提高發(fā)動機燃油效率，降低噪音。主要應用于高端汽車、賽車、轎車和跑車等多種車型，市場前景十分廣闊。可應用在汽車、卡車或重載車輛等先進發(fā)動機。
技術特點(包含主要技術指標）
中國科學院金屬研究所采用CaO耐火材料坩堝熔煉TiAl基合金，坩堝的熱力學穩(wěn)定性好，可有效控制合金的增氧。發(fā)明了一種TiAl基合金的熔煉方法，使合金成分均勻，熔煉出合金的氧含量可控制在1000wt.ppm以下。發(fā)明了TiAl基合金氣閥鑄造工藝和熔模鑄造TiAl基合金氣閥的殼型，殼型穩(wěn)定性好，可有效控制鑄造過程的增氧，氣閥成型率能達到85%，無內部缺陷，組織均勻。中國科學院金屬研究所2003年以來就開展了納米疊層梯度膜的制備、性能及其應用方面的研究，目前已經制備出納米疊層TiN梯度膜，并涂層于氣閥上，鍍膜與基體、鍍膜各層之間具有良好的結合。中國科學院金屬研究所制備的TiAl基合金氣閥在德國TRW公司機械加工后由英國伯明翰大學進行表面涂層，德國TRW公司經過200小時苛刻條件下臺架試車和200小時發(fā)動機試車，結果金屬所制備的氣閥幾乎沒有任何磨損和其它缺陷產生，性能優(yōu)異。
