チタン合金はその高い比強度により自動車製造において重要な役割を果たしており、自動車の性能と経済性を向上させます。
（1）バルブ：チタン合金製バルブは、軽量かつ高強度という特性から、自動車エンジンに広く使用されています。例えば、米国ではTi-6Al-4V合金が吸気バルブの製造に、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo合金が排気バルブの製造に一般的に用いられています。日本のトヨタ自動車は、Ti-6Al-4V／TiB合金を吸気バルブに、Ti Al Zr Sn Mo Nb Si／TiB合金を排気バルブに使用しています。
(2) コネクティングロッド：チタン合金製のコネクティングロッドは、エンジンの重量を効果的に軽減し、自動車の性能を向上させることができます。例えば、日本の本田技研工業はNSXレーシングV-6エンジンに鍛造チタン製コネクティングロッドを使用しています。
(3) クランクシャフト：現在、チタン合金がクランクシャフトへの応用は比較的少ないですが、日本では特別にTi-3Al-2.5V合金が開発され、ホンダのレーシングカーでの検証済みであり、チタン合金が質量の低減とエンジン回転数の向上に有効であることが示されています。
排気システム： 排気システムにおけるチタン合金の応用は、主にその軽量性と耐腐食性にあります。例えば、新型シボレー・コルベットZ206車に使用されているチタン製リターンパイプは、ステンレス鋼管で発生するピッティングや溶接部の腐食問題を回避でき、燃料の燃焼効率と加速性能も向上させます。日本のホンダを含む4社も、大型車および一部の中型車にチタン製サイレンサーを採用しています。
振動減衰システム： チタン合金製スプリングは、軽量で耐腐食性が高く、せん断弾性係数が低いという特徴を持っています。例えば、ドイツのフォルクスワーゲンは、一部の車種にLupo FSI用チタン合金ギアスプリングをすでに使用しています。チタン合金スプリングは、鋼製スプリングと比較して重量を60％以上削減でき、スプリングの共振周波数と耐用年数を効果的に改善できます。
車体フレーム： チタン合金は、高強度で低密度という特性を持つため、車体フレームの製造に使用されています。例えば、日本の自動車メーカーは純チタン溶接管を用いてフレームを製造しており、十分な安全性を確保できます。チタン合金製のボディフレームは高強度で靭性に優れるとともに、優れた耐腐食性も備えています。
締結金具: チタン合金製のボルトやファスナーは、軽量かつ高強度であるため、従来の鋼製ボルトやファスナーの代替として使用されます。例えば、粉末冶金技術によって製造されたTi-6Al-4V製自動車用ファスナーは、効果的に重量を削減できます。
(1)ターボチャージャー：チタン合金製ターボチャージャーローターは、850°Cを超える高温の排ガス中で長時間動作しても、著しい性能劣化がありません。
(2)バルブシート：チタン合金製バルブシートはレーシングカーおよびスポーツカーで広く使用されており、主にTi-6Al-4VまたはTi-5Al-2Cr-1Fe合金で製造されています。
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