鈦合金渦輪怎麼樣

A. 什麼是鈦合金渦輪增壓器

輕質鈦合金渦輪增壓器包括渦輪機、中間體、壓氣機；渦殼採用輕質鈦合金製作，渦輪焊接在輪軸的前端上，因渦輪重量的變化，且輪軸與渦輪仍能正常匹配運作，需重新設計軸徑、軸距，減少摩擦和提高輪軸的柔性；在輪軸中部設置一柔性摩擦阻力點；中間體與渦殼通過螺栓固定連接，輪軸中間部位設置有兩個浮動軸承，兩個浮動軸承位於中間體的兩端，並鑲嵌在中間體的軸承座孔內，壓氣機殼和中間體通過螺栓緊固連接。本實用新型設計科學，輪軸恰到好處地設有柔性摩擦阻力點，具有低速性能響應快，慣量小，壽命長等優點。整機效率高，實用性較強，取代了進口增壓器。整體結構緊湊、耗材少，成本低廉，性能穩定，維修方便，本實用新型適宜與發動機配套使用。

B. 鈦合金的缺點

鈦合金的缺點：

鈦及鈦合金主要限制是在高溫與其它材料的化學反應性差。此性質迫使鈦合金與一般傳統的精煉、熔融和鑄造技術不同，甚至經常造成模具的損壞；結果，使的鈦合金的價格變的十分昂貴。因此它們剛開始大多用在飛機結構、航空器，以及用在石油和化學工業等高科技工業。

不過由於太空科技的發達、人民生活質量的提升，所以鈦合金也漸漸地用來製成民生用品，造福人民的生活，只是這些產品價格仍然偏高，多屬於高價位的產品，這是鈦合金無法發揚光大的最大的致命傷。

(2)鈦合金渦輪怎麼樣擴展閱讀：

鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類：

1、穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。

2、穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素，又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等；後者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。

3、對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。

氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。

氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

C. 鈦合金如何分類的

鈦合金也就分為以下三類：α合金，(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。

1、α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩定，耐磨性高於純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。

2、β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效後合金得到進一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩定性較差，不宜在高溫下使用。

3、α+β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理後的強度約比退火狀態提高50%～100%；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩定性次於α鈦合金。

(3)鈦合金渦輪怎麼樣擴展閱讀：

鈦、鈦合金及鈦化合物的優良性能促使人類迫切需要它們。然而，生產成本之高，使應用受到限制。

據相關統計數據，2012年我國化工行業用鈦量達2.5萬噸，比2011年有所減少。這是自2009年以來，我國化工用鈦市場首次出現負增長。近些年來，化工行業一直是鈦加工材最大的用戶，其用量在鈦材總用量的佔比一直保持在50%以上，2011年佔比高達55%。

但隨著經濟陷入低迷期，化工行業不但新建項目明顯減少，同時還將面臨產業結構調整，部分產品新建產能受到控制，落後產能也將逐步淘汰的境地。受此影響，其對鈦加工材用量的萎縮也變得順理成章。

在此之前，便有業內人士預測化工行業用鈦量在2013~2015年間達到峰值。以當前市場表現看來，2012年整體經濟的疲軟有可能使得化工用鈦的衰退期提前。

參考資料來源：網路-鈦金屬

參考資料來源：網路-鈦合金

D. 鈦合金渦輪增壓器比普通增壓器有什麼好處

輕質鈦合金渦輪增壓器包括渦輪機、中間體、壓氣機；渦殼採用輕質鈦合金製作，渦輪焊接在輪軸的前端上，因渦輪重量的變化，且輪軸與渦輪仍能正常匹配運作，需重新設計軸徑、軸距，減少摩擦和提高輪軸的柔性；在輪軸中部設置一柔性摩擦阻力點；中間體與渦殼通過螺栓固定連接，輪軸中間部位設置有兩個浮動軸承，兩個浮動軸承位於中間體的兩端，並鑲嵌在中間體的軸承座孔內，壓氣機殼和中間體通過螺栓緊固連接。本實用新型設計科學，輪軸恰到好處地設有柔性摩擦阻力點，具有低速性能響應快，慣量小，壽命長等優點。整機效率高，實用性較強，取代了進口增壓器。整體結構緊湊、耗材少，成本低廉，性能穩定，維修方便，本實用新型適宜與發動機配套使用。
鈦合金渦輪增壓器，是用鈦合金製造，絕對的耐用且故障少。。。
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E. 鈦合金怎麼樣呢

鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低於882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩定，耐磨性高於純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發展。另外，20世紀70年代以來，還出現了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金，並在工程上獲得日益廣泛的應用。

F. 汽車渦輪增壓效果怎麼樣

使用渦輪增壓發動機的車型現在越來越多，到底什麼是渦輪增壓發動機，它的基本結構和工作理又如何呢?現在坊間越來越多車迷朋友知道渦輪增壓可以提升動力，但卻不知道它是如何完成，如果要改裝又應如何改動?一切的一切，我們都需要從渦輪增壓系統的基本原理談起。影響發動機動力輸出的原因有很多，但其中最重要的，莫過於如何把更多的空氣塞進汽缸，提高容積效率(更多的空氣將帶來更大的動力)。排量為3000cc 的引擎所能夠產生的馬力與扭矩，在理論上必然會比相同設計的2000cc 引擎來得大。那麼如何把2.0L 汽缸內的容積效率提升到接近甚至超過3.0L 呢?
NA動力提升方法 一般的NA(自然進氣)發動機的做法，逃不開加大節氣門口徑，或換多喉直噴等，使高轉速時可以在同油門深度下，獲得更多的空氣量。但這種方法在某一轉數後，作用就有限了。畢竟NA 發動機的空氣是靠真空吸入的。在汽缸容積固定不變的情況下，真空吸入空氣有一個相對的限度。
有的NA 發動機改用高角度凸輪軸(Hi Cam，藉此增加進排氣門重疊角度)，可以在高轉速下獲得高動力，但缺點是低轉的扭矩較差，而且如果角度過大，會有發動機怠速不穩的現象。所以現在不少的新車都用上可變氣門正時技術，再配合可變凸輪軸等技術(如VVTL-i、i-VTEC、MIVEC)……以期在低轉扭矩和高轉馬力之間取得很好的平衡。
但即便是用盡以上方法，發動機的進氣效率頂多提高60%。NA 發動機始終無法避免其宿命——空氣是被動地被吸入汽缸內的。也就是說，引擎所需的空氣完全依靠活塞下行時產生的負壓而進入，即便汽缸吸滿了空氣，缸中氣壓也就小於或等於一個大氣壓。所以NA 發動機的升功率始終遠不如能將空氣與燃油強制送入的汽缸中，可輕松獲得一倍以上馬力的增壓發動機。
渦輪增壓系統原理解構
渦輪系統是增壓發動機中最常見的增壓系統之一。
如果在相同的單位時間里，能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強制擠入汽缸(燃燒室)進行壓縮燃爆動作(小排氣量的引擎能「吸入」和大排氣量相同的空氣，提高容積效率)，便能在相同的轉速下產生較自然進氣發動機更大的動力輸出。渦輪增壓利用廢氣驅動，基本沒有額外的能量損耗(對發動機沒有額外的負擔)，便能輕易地創造出大馬力，是非常聰明的設計。情形就像你拿一台電風扇向汽缸內吹，硬是把風往裡面灌，使裡面的空氣量增多，以得到較大的馬力，只是這個扇子不是用電動馬達，而是用引擎排出的廢氣來驅動。
一般而言，引擎在配合這樣的一個「強制進氣」的動作後，起碼都能提升30%-40% 的額外動力，如此驚人的效果就是渦輪增壓器令人愛不釋手的原因。況且，獲得完美的燃燒效率以及讓動力得以大幅提升，原本就是渦輪增壓系統所能提供給車輛最大的價值所在。
該系統包括渦輪增壓器、中冷器、進氣旁通閥、排氣旁通閥及配套的進排氣管道。
渦輪增壓系統如何工作?
我們希望用以下簡單的步驟讓你明白渦輪增壓的工作順序，從而便能清楚了解渦輪增壓系統的工作原理。
一，發動機排出的廢氣，推動渦輪排氣端的渦輪葉輪(Turbine Wheel)②，並使之旋轉。由此便能帶動與之相連的另一側的壓氣機葉輪(Turbine Wheel) ③也同時轉動。
二，壓氣機葉輪把空氣從進風口強制吸進，並經葉片的旋轉壓縮後，再進入管徑越來越小的壓縮通道作二次壓縮，這些經壓縮的空氣被注入汽缸內燃燒。
三，有的發動機設有中冷器，以此降低被壓縮空氣的溫度、提高密度，防止發動機產生爆震。
四，被壓縮(並被冷卻後)的空氣經進氣管進入汽缸，參與燃燒做功。
五，燃燒後的廢氣從排氣管排出，進入渦輪，再重復以上(一)的動作。
渦輪增壓器 渦輪增壓器本體是渦輪增壓系統中最重要的部件，也就是我們一般所說的「蝸牛」或「螺仔」。因渦輪的外形與蝸牛背上的殼或海產攤內的海螺十分近似而得名。
渦輪增壓器本體是提高容積效率的核心部件，其基本結構分為：進氣端、排氣端和中間的連接部分。
其中進氣端包括壓氣機殼體(Compressor Housing，包括壓氣機進風口(Compressor Inlet)、壓氣機出風口(Compressor Discharge)、壓氣機葉輪(Compressor Wheel)。
而排氣端包括渦輪殼體(Turbine Housing， 其中包括渦輪進風口(Turbine Inlet)、渦輪出風口(TurbineDischarge)、渦輪葉輪(Turbine Wheel)。
在兩個殼體間負責連接兩者的，還有一個軸承室(CenterHousing)，安裝有負責連接並承托起壓氣機葉輪、渦輪葉輪，應付上萬轉速的渦輪軸(Shaft)，以及與之對應的機油入口(Oil Inlet)、機油出口(OilOutlet)等(甚至包括水入口和出口)。
「高溫」是渦輪增壓器運作時面臨的最大考驗。渦輪運轉時，首先接觸的便是由引擎排出的高溫廢氣(第一熱源)，其推動渦輪葉輪並帶動了另一側的壓氣機葉輪同步運轉。整個葉片輪軸的轉速動輒120000-160000rpm。所以渦輪軸高速轉動所產生的熱量非常驚人(第二熱源)，再加上空氣經壓氣機葉輪壓縮後所提高的溫度(第三熱源)，這三者成為渦輪增壓器最最嚴峻的高溫負擔。渦輪增壓器成為一個集高溫原件於一體的獨立工作系統。所以「散熱」對於渦輪增壓器非常重要。渦輪本體內部有專門的機油道(散熱及潤滑)，有不少更同時設計有機油道以及水道，通過油冷及水冷雙重散熱，降低增壓器溫度。
渦輪軸
渦輪軸(Bearing)看起來只是簡單的一根金屬管，但實際上它是一個肩負120000-160000rpm 轉動及超高溫的精密零件。其精細的加工工差、精深的材料運用和處理正是所有渦輪廠最為核心的技術。傳統的渦輪軸使用波司軸承(Bushing Bearing)結構。它確實只是一根金屬管，其完全倚仗高壓進入軸承室的機油實現承托散熱，因此才能高速地轉動。
而新近出現的滾珠軸承(Ball Bearing)逐漸成為渦輪軸發展的趨勢。顧名思義，滾珠軸承就是在渦輪軸上安裝滾珠，取代機油成為軸承。滾珠軸承有眾多好處：摩擦力更小，因此將有更好的渦輪響應(可減少渦輪遲滯)，並對動力的極限榨取更有利;它對渦輪軸的轉動動態控制更穩定(傳統的是靠機油做軸承，行程漂浮);對機油壓力和品質的要求相對可以降低，間接提高了渦輪的使用壽命。但其缺點是耐用性不如傳統的波司軸承，大約7 萬-8 萬公里就到壽命極限，且不易維修、維修費昂貴。因此重視耐久性的渦輪製造廠( 如KKK) 就不會推出此型式渦輪。
渦輪葉輪
渦輪葉輪的葉片型式，可分為「水車式」 葉片(外形是直片設計，讓廢氣沖撞而產生迴旋力量，直接與回轉運動結合)，及「風車式」葉片(外形為彎曲型葉片設計，除了利用沖撞的力量以外，還能有效利用氣流進入葉片與葉片之間，獲取廢氣膨脹能量)。渦輪葉輪的輪徑及葉片數會影響馬力線性，理論上來說，葉片數愈少，低速響應較差，但高速時的爆發力與持續力卻不是多葉片可比擬的。
渦輪葉輪的葉片大多以耐高熱的鋼鐵製造(有的使用陶瓷技術)，但由於鐵本身的質量較大，於是又輕又強的鈦合金葉片因此產生。只是在量產車中，現在只有三菱LancerEVO Ⅸ RS 車型有搭載鈦合金葉片渦輪(EVO 的鈦合金渦輪型號為TD05-HRA，一般的則為TD05-HR 請讀者明鑒)。而改裝品中，也只有Garrett 出品的賽車專用渦輪使用鈦合金，除此以外暫沒聽說。
壓氣機葉輪
葉片是渦輪的動力來源。但壓氣機葉輪及渦輪葉輪各有不同的功用，因此葉片外形當然也不一樣。壓氣機葉輪基本上是把如何將空氣有效率地推擠入壓縮信道視為首要任務，然後再加以決定其形狀。
一般原廠渦輪的壓氣機葉輪(Compressor Wheel) 都使用全葉片的設計，即葉片是整片從頂端到末端的設計。而為了增加吸入空氣的通路面積，提升高速回轉時的效率，目前已出現了許多在全葉片旁穿插安裝半塊葉片的葉輪(此種設計多出現在改裝品上)。
而壓氣機葉輪設計的另一個目的是讓壓縮空氣的流速均等化。傳統的葉輪為「放射型壓縮輪」，其兩葉片之間的氣體流速變化很快：位於葉輪運轉方向前方的空氣，被葉片擠壓，故流速很快。但葉片後方的空氣則因為吸入阻力及回壓力等因素，流速較慢。當節氣門半開時，壓氣機葉輪轉速下降，進入壓縮輪的空氣速度就會降低。而之前已被壓縮的空氣量如果此時相對過多，便會出現「真空」的狀態，無法輸送空氣(壓氣機葉輪轉速無法產生大於進氣管中氣壓的壓力)，相對壓力也就無法產生了(壓力回饋)，這也就是所謂的「氣體剝離」 (Compressor Surge) 現象。
所謂的Surge 效應，就好比我們用手去攪動水桶里的水，當手攪動的速度愈快，水桶里的水就會愈來愈向水桶邊緣擴散，接著水桶里的水位也就會愈來愈低，到最後水桶里的水則變成只能在水桶周圍旋轉，而無法落下。這樣的現象也會發生在空氣流體力學上。大家可以試想：壓氣機進風口就好比是一個水桶，周圍空氣就像是水，至於渦輪葉片就好比是攪動的手，當渦輪葉片轉速一旦提升，進氣口內的氣流就會逐漸向周圍擴散，轉速提升愈高，氣流就愈向周圍靠近，導致渦輪葉片中央位置會愈來愈吸不到空氣，到最後甚至會呈現真空的狀態，使得空氣只能從葉片周圍進入，進氣效率當然也就會跟著下降，這樣的現象就是所謂的Surge 效應。而迎風角度大的葉片，進氣效率雖較好，但卻容易在高轉速時發生Surge 效應，而角度較小的葉片則反之。
為了防止「氣體剝離」現象，把葉片角度設計成向運轉方向縮小(與渦輪軸線方向更接近)，以維持流速均一化的「反向」壓縮輪漸漸成為改裝品的主流，而這也就是改裝界所謂的「斜流」葉片。「斜流」葉片通常都在原有的主葉片下，多加半個葉片(一般其角度更接近渦輪軸線方向，即更豎直)。若從進氣入口正視壓氣機葉輪，可看到兩個葉片重疊，就代表這是「斜流」 葉輪。而Hybrid Turbine 的壓氣機葉輪通常亦會使用「斜流」葉片( 後方並加以切平) 搭配漏斗式的加大吸氣口來增加出風量。此外，還有壓氣機進風口處加設循環排氣孔，讓流失的壓縮空氣2次循環來減少surge效應的新設計(此處不贅述，HKS T04Z 便有此設計)。
內置式排氣旁通閥
內置式排氣旁通閥(Internal Wastegate，俗稱Actuator)，是目前渦輪系統中最常見的泄壓裝置，一般又被稱為連動式排氣泄壓閥。「Actuator」直接配置在渦輪上，利用一支連桿來控制渦輪排氣中的閥門，一旦渦輪壓縮空氣端的增壓值達到限定的程度，進氣壓力便會推「Actuator」的連桿，使渦輪排氣側內的旁通閥門開啟，部分廢氣不經渦輪葉輪(Turbine Wheel)直接排到排氣管。這樣減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量，渦輪葉輪轉速降低，同時帶動壓氣機葉輪轉速降低。因此「Actuator」既是限制渦輪最高轉速的裝置，也是使渦輪進氣端增壓壓力維持一個穩定值(不會長時間過高)的裝置。
外置式排氣旁通閥
外置式排氣旁通閥(External Wastegate，俗稱Wastegate)也被稱為排氣泄壓閥，功能與「Actuator」大致相同，但結構與安裝位置有別。結構上「Wastegate」省去了連桿和在渦輪內的排氣閥門。而位置上「Wastegate」以獨立方式安裝在渦輪與排氣管頭段之間，而無須像「Actuator」那樣依附於渦輪增壓器本體上。一旦渦輪增壓值達到設定上限，「Wastegate」排出( 可直接排向大氣或導回排氣管內) 多餘的廢氣，減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量，進而使渦輪保持穩定的增壓值。「Wastegate」比「Actuator」有更大的增壓容量(可配用大的彈簧)且反應靈敏，所以更適合用在大馬力或高增壓渦輪發動機上，尤其是使用差異過大的Hybird 渦輪，更是必備用品!
中冷器
中冷器(中央冷卻器，Intercooler)位於壓氣機出風口與節氣門之間的「散熱排」。其構造有點像水箱，就是運用橫向的眾多小扁鋁管分割壓縮空氣，然後利用外界的冷風吹過與細管相連的散熱鰭片，達到冷卻壓縮空氣的目的，使進氣溫度較為接近常溫。
引擎最不喜歡高溫的氣體，因為高溫空氣會使馬力下降。特別是四季炎熱的亞熱帶地區。但由於渦輪增壓器會把吸進引擎的氣體進行強制壓縮，從而使空氣密度提高，但與此同時，空氣的溫度也會急劇上升。溫度上升又反過來造成被壓縮空氣的氧含量下降。此外這股熱氣未經冷卻即進入高溫的汽缸，將導致燃油的不規則預燃(爆震)，使引擎溫升進一步加劇，增加了熔毀活塞的可能。
為了提升空氣密度，同時兼顧空氣中的含氧量，我們需要在壓縮空氣後(壓縮程度較大)降低進氣的溫度。中冷器因此而產生。中冷器的面積及厚度越大，其散熱能力越強。因為面積和厚度大，其內的小扁管數量、長度和散熱葉片等皆隨之增加，中冷器內的高溫壓縮空氣及中冷器外的大氣就有更多的接觸面積及接觸時間，熱交換(散熱)的面積和時間更充分，降溫效果更好。雖然大容量中冷器有更好的冷卻效能，但其加長了散熱路徑和增大了進氣容度，會帶來相對的壓力損失，TurboLag 容易變大。
進氣旁通閥
進氣旁通閥(ReliefValve)一般又稱為「進氣泄壓閥」。它安裝在靠近節氣門的進氣管上，它是大部分渦輪增壓發動機出廠時原配的泄壓裝置。
由於渦輪是利用廢氣排出的力量來驅動，當駕駛過程中收油門(如換擋、急剎車時)，節氣門關閉。渦輪葉片(壓氣機葉輪)在慣性作用下仍舊持續轉動。此時因節氣門的截斷和葉片的繼續增壓所致，進氣管路中(在節氣門與渦輪之間)的空氣壓力會迅速提高。為了保護增壓系統，當壓力達到某一限定值後，進氣旁通閥打開，把過剩的空氣(壓力)導回至濾清器與渦輪之間，實現降壓保護的功能。
Blow-Off Valve(BOV)即俗稱的「放氣哇佬」，同樣屬於進氣旁通閥。只是它一般被用作取代Relief Valve的改裝部件。其功能基本上和Relief Valve 相同，唯一的差異僅在於Blow-off Valve的閥門並不會像Relief Valve那樣容易受到進氣壓力的影響而開啟(導致進氣壓力下降)。而且在節氣門關閉後，Blow-off Valve 是將剩餘壓力直接向大氣釋放，並非再導於渦輪與濾清器之間再度增壓。因此BlowoffValve 除了同樣具有保護渦輪系統的效果外，在泄壓反應上也比起原廠配置的Relief Valve 更為優異。但對於小排量或小增壓的渦輪發動機來說，Blow-off Valve對再加油的動力響應會變差。另外Blow-off Valve 泄壓時會產生更大的泄氣聲，令人聽得更為興奮，也成為渦輪增壓車最為特殊的音效。

G. 汽車的渦輪增壓是怎麼回事

渦輪系統是增壓發動機中最常見的增壓系統之一。
如果在相同的單位時間里，能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強制擠入汽缸(燃燒室)進行壓縮燃爆動作(小排氣量的引擎能「吸入」和大排氣量相同的空氣，提高容積效率)，便能在相同的轉速下產生較自然進氣發動機更大的動力輸出。渦輪增壓利用廢氣驅動，基本沒有額外的能量損耗(對發動機沒有額外的負擔)，便能輕易地創造出大馬力，是非常聰明的設計。情形就像你拿一台電風扇向汽缸內吹，硬是把風往裡面灌，使裡面的空氣量增多，以得到較大的馬力，只是這個扇子不是用電動馬達，而是用引擎排出的廢氣來驅動。
一般而言，引擎在配合這樣的一個「強制進氣」的動作後，起碼都能提升30%-40% 的額外動力，如此驚人的效果就是渦輪增壓器令人愛不釋手的原因。況且，獲得完美的燃燒效率以及讓動力得以大幅提升，原本就是渦輪增壓系統所能提供給車輛最大的價值所在。
該系統包括渦輪增壓器、中冷器、進氣旁通閥、排氣旁通閥及配套的進排氣管道。
渦輪增壓系統如何工作?
我們希望用以下簡單的步驟讓你明白渦輪增壓的工作順序，從而便能清楚了解渦輪增壓系統的工作原理。
一，發動機排出的廢氣，推動渦輪排氣端的渦輪葉輪(Turbine Wheel)②，並使之旋轉。由此便能帶動與之相連的另一側的壓氣機葉輪(Turbine Wheel) ③也同時轉動。
二，壓氣機葉輪把空氣從進風口強制吸進，並經葉片的旋轉壓縮後，再進入管徑越來越小的壓縮通道作二次壓縮，這些經壓縮的空氣被注入汽缸內燃燒。
三，有的發動機設有中冷器，以此降低被壓縮空氣的溫度、提高密度，防止發動機產生爆震。
四，被壓縮(並被冷卻後)的空氣經進氣管進入汽缸，參與燃燒做功。
五，燃燒後的廢氣從排氣管排出，進入渦輪，再重復以上(一)的動作。
渦輪增壓器 渦輪增壓器本體是渦輪增壓系統中最重要的部件，也就是我們一般所說的「蝸牛」或「螺仔」。因渦輪的外形與蝸牛背上的殼或海產攤內的海螺十分近似而得名。
渦輪增壓器本體是提高容積效率的核心部件，其基本結構分為：進氣端、排氣端和中間的連接部分。
其中進氣端包括壓氣機殼體(Compressor Housing，包括壓氣機進風口(Compressor Inlet)、壓氣機出風口(Compressor Discharge)、壓氣機葉輪(Compressor Wheel)。
而排氣端包括渦輪殼體(Turbine Housing， 其中包括渦輪進風口(Turbine Inlet)、渦輪出風口(TurbineDischarge)、渦輪葉輪(Turbine Wheel)。
在兩個殼體間負責連接兩者的，還有一個軸承室(CenterHousing)，安裝有負責連接並承托起壓氣機葉輪、渦輪葉輪，應付上萬轉速的渦輪軸(Shaft)，以及與之對應的機油入口(Oil Inlet)、機油出口(OilOutlet)等(甚至包括水入口和出口)。
「高溫」是渦輪增壓器運作時面臨的最大考驗。渦輪運轉時，首先接觸的便是由引擎排出的高溫廢氣(第一熱源)，其推動渦輪葉輪並帶動了另一側的壓氣機葉輪同步運轉。整個葉片輪軸的轉速動輒120000-160000rpm。所以渦輪軸高速轉動所產生的熱量非常驚人(第二熱源)，再加上空氣經壓氣機葉輪壓縮後所提高的溫度(第三熱源)，這三者成為渦輪增壓器最最嚴峻的高溫負擔。渦輪增壓器成為一個集高溫原件於一體的獨立工作系統。所以「散熱」對於渦輪增壓器非常重要。渦輪本體內部有專門的機油道(散熱及潤滑)，有不少更同時設計有機油道以及水道，通過油冷及水冷雙重散熱，降低增壓器溫度。
渦輪軸
渦輪軸(Bearing)看起來只是簡單的一根金屬管，但實際上它是一個肩負120000-160000rpm 轉動及超高溫的精密零件。其精細的加工工差、精深的材料運用和處理正是所有渦輪廠最為核心的技術。傳統的渦輪軸使用波司軸承(Bushing Bearing)結構。它確實只是一根金屬管，其完全倚仗高壓進入軸承室的機油實現承托散熱，因此才能高速地轉動。
而新近出現的滾珠軸承(Ball Bearing)逐漸成為渦輪軸發展的趨勢。顧名思義，滾珠軸承就是在渦輪軸上安裝滾珠，取代機油成為軸承。滾珠軸承有眾多好處：摩擦力更小，因此將有更好的渦輪響應(可減少渦輪遲滯)，並對動力的極限榨取更有利;它對渦輪軸的轉動動態控制更穩定(傳統的是靠機油做軸承，行程漂浮);對機油壓力和品質的要求相對可以降低，間接提高了渦輪的使用壽命。但其缺點是耐用性不如傳統的波司軸承，大約7 萬-8 萬公里就到壽命極限，且不易維修、維修費昂貴。因此重視耐久性的渦輪製造廠( 如KKK) 就不會推出此型式渦輪。
渦輪葉輪
渦輪葉輪的葉片型式，可分為「水車式」 葉片(外形是直片設計，讓廢氣沖撞而產生迴旋力量，直接與回轉運動結合)，及「風車式」葉片(外形為彎曲型葉片設計，除了利用沖撞的力量以外，還能有效利用氣流進入葉片與葉片之間，獲取廢氣膨脹能量)。渦輪葉輪的輪徑及葉片數會影響馬力線性，理論上來說，葉片數愈少，低速響應較差，但高速時的爆發力與持續力卻不是多葉片可比擬的。
渦輪葉輪的葉片大多以耐高熱的鋼鐵製造(有的使用陶瓷技術)，但由於鐵本身的質量較大，於是又輕又強的鈦合金葉片因此產生。只是在量產車中，現在只有三菱LancerEVO Ⅸ RS 車型有搭載鈦合金葉片渦輪(EVO 的鈦合金渦輪型號為TD05-HRA，一般的則為TD05-HR 請讀者明鑒)。而改裝品中，也只有Garrett 出品的賽車專用渦輪使用鈦合金，除此以外暫沒聽說。
壓氣機葉輪
葉片是渦輪的動力來源。但壓氣機葉輪及渦輪葉輪各有不同的功用，因此葉片外形當然也不一樣。壓氣機葉輪基本上是把如何將空氣有效率地推擠入壓縮信道視為首要任務，然後再加以決定其形狀。
一般原廠渦輪的壓氣機葉輪(Compressor Wheel) 都使用全葉片的設計，即葉片是整片從頂端到末端的設計。而為了增加吸入空氣的通路面積，提升高速回轉時的效率，目前已出現了許多在全葉片旁穿插安裝半塊葉片的葉輪(此種設計多出現在改裝品上)。
而壓氣機葉輪設計的另一個目的是讓壓縮空氣的流速均等化。傳統的葉輪為「放射型壓縮輪」，其兩葉片之間的氣體流速變化很快：位於葉輪運轉方向前方的空氣，被葉片擠壓，故流速很快。但葉片後方的空氣則因為吸入阻力及回壓力等因素，流速較慢。當節氣門半開時，壓氣機葉輪轉速下降，進入壓縮輪的空氣速度就會降低。而之前已被壓縮的空氣量如果此時相對過多，便會出現「真空」的狀態，無法輸送空氣(壓氣機葉輪轉速無法產生大於進氣管中氣壓的壓力)，相對壓力也就無法產生了(壓力回饋)，這也就是所謂的「氣體剝離」 (Compressor Surge) 現象。
所謂的Surge 效應，就好比我們用手去攪動水桶里的水，當手攪動的速度愈快，水桶里的水就會愈來愈向水桶邊緣擴散，接著水桶里的水位也就會愈來愈低，到最後水桶里的水則變成只能在水桶周圍旋轉，而無法落下。這樣的現象也會發生在空氣流體力學上。大家可以試想：壓氣機進風口就好比是一個水桶，周圍空氣就像是水，至於渦輪葉片就好比是攪動的手，當渦輪葉片轉速一旦提升，進氣口內的氣流就會逐漸向周圍擴散，轉速提升愈高，氣流就愈向周圍靠近，導致渦輪葉片中央位置會愈來愈吸不到空氣，到最後甚至會呈現真空的狀態，使得空氣只能從葉片周圍進入，進氣效率當然也就會跟著下降，這樣的現象就是所謂的Surge 效應。而迎風角度大的葉片，進氣效率雖較好，但卻容易在高轉速時發生Surge 效應，而角度較小的葉片則反之。
為了防止「氣體剝離」現象，把葉片角度設計成向運轉方向縮小(與渦輪軸線方向更接近)，以維持流速均一化的「反向」壓縮輪漸漸成為改裝品的主流，而這也就是改裝界所謂的「斜流」葉片。「斜流」葉片通常都在原有的主葉片下，多加半個葉片(一般其角度更接近渦輪軸線方向，即更豎直)。若從進氣入口正視壓氣機葉輪，可看到兩個葉片重疊，就代表這是「斜流」 葉輪。而Hybrid Turbine 的壓氣機葉輪通常亦會使用「斜流」葉片( 後方並加以切平) 搭配漏斗式的加大吸氣口來增加出風量。此外，還有壓氣機進風口處加設循環排氣孔，讓流失的壓縮空氣2次循環來減少surge效應的新設計(此處不贅述，HKS T04Z 便有此設計)。
內置式排氣旁通閥
內置式排氣旁通閥(Internal Wastegate，俗稱Actuator)，是目前渦輪系統中最常見的泄壓裝置，一般又被稱為連動式排氣泄壓閥。「Actuator」直接配置在渦輪上，利用一支連桿來控制渦輪排氣中的閥門，一旦渦輪壓縮空氣端的增壓值達到限定的程度，進氣壓力便會推「Actuator」的連桿，使渦輪排氣側內的旁通閥門開啟，部分廢氣不經渦輪葉輪(Turbine Wheel)直接排到排氣管。這樣減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量，渦輪葉輪轉速降低，同時帶動壓氣機葉輪轉速降低。因此「Actuator」既是限制渦輪最高轉速的裝置，也是使渦輪進氣端增壓壓力維持一個穩定值(不會長時間過高)的裝置。
外置式排氣旁通閥
外置式排氣旁通閥(External Wastegate，俗稱Wastegate)也被稱為排氣泄壓閥，功能與「Actuator」大致相同，但結構與安裝位置有別。結構上「Wastegate」省去了連桿和在渦輪內的排氣閥門。而位置上「Wastegate」以獨立方式安裝在渦輪與排氣管頭段之間，而無須像「Actuator」那樣依附於渦輪增壓器本體上。一旦渦輪增壓值達到設定上限，「Wastegate」排出( 可直接排向大氣或導回排氣管內) 多餘的廢氣，減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量，進而使渦輪保持穩定的增壓值。「Wastegate」比「Actuator」有更大的增壓容量(可配用大的彈簧)且反應靈敏，所以更適合用在大馬力或高增壓渦輪發動機上，尤其是使用差異過大的Hybird 渦輪，更是必備用品!
中冷器
中冷器(中央冷卻器，Intercooler)位於壓氣機出風口與節氣門之間的「散熱排」。其構造有點像水箱，就是運用橫向的眾多小扁鋁管分割壓縮空氣，然後利用外界的冷風吹過與細管相連的散熱鰭片，達到冷卻壓縮空氣的目的，使進氣溫度較為接近常溫。
引擎最不喜歡高溫的氣體，因為高溫空氣會使馬力下降。特別是四季炎熱的亞熱帶地區。但由於渦輪增壓器會把吸進引擎的氣體進行強制壓縮，從而使空氣密度提高，但與此同時，空氣的溫度也會急劇上升。溫度上升又反過來造成被壓縮空氣的氧含量下降。此外這股熱氣未經冷卻即進入高溫的汽缸，將導致燃油的不規則預燃(爆震)，使引擎溫升進一步加劇，增加了熔毀活塞的可能。
為了提升空氣密度，同時兼顧空氣中的含氧量，我們需要在壓縮空氣後(壓縮程度較大)降低進氣的溫度。中冷器因此而產生。中冷器的面積及厚度越大，其散熱能力越強。因為面積和厚度大，其內的小扁管數量、長度和散熱葉片等皆隨之增加，中冷器內的高溫壓縮空氣及中冷器外的大氣就有更多的接觸面積及接觸時間，熱交換(散熱)的面積和時間更充分，降溫效果更好。雖然大容量中冷器有更好的冷卻效能，但其加長了散熱路徑和增大了進氣容度，會帶來相對的壓力損失，TurboLag 容易變大。
進氣旁通閥
進氣旁通閥(ReliefValve)一般又稱為「進氣泄壓閥」。它安裝在靠近節氣門的進氣管上，它是大部分渦輪增壓發動機出廠時原配的泄壓裝置。
由於渦輪是利用廢氣排出的力量來驅動，當駕駛過程中收油門(如換擋、急剎車時)，節氣門關閉。渦輪葉片(壓氣機葉輪)在慣性作用下仍舊持續轉動。此時因節氣門的截斷和葉片的繼續增壓所致，進氣管路中(在節氣門與渦輪之間)的空氣壓力會迅速提高。為了保護增壓系統，當壓力達到某一限定值後，進氣旁通閥打開，把過剩的空氣(壓力)導回至濾清器與渦輪之間，實現降壓保護的功能。
Blow-Off Valve(BOV)即俗稱的「放氣哇佬」，同樣屬於進氣旁通閥。只是它一般被用作取代Relief Valve的改裝部件。其功能基本上和Relief Valve 相同，唯一的差異僅在於Blow-off Valve的閥門並不會像Relief Valve那樣容易受到進氣壓力的影響而開啟(導致進氣壓力下降)。而且在節氣門關閉後，Blow-off Valve 是將剩餘壓力直接向大氣釋放，並非再導於渦輪與濾清器之間再度增壓。因此BlowoffValve 除了同樣具有保護渦輪系統的效果外，在泄壓反應上也比起原廠配置的Relief Valve 更為優異。但對於小排量或小增壓的渦輪發動機來說，Blow-off Valve對再加油的動力響應會變差。另外Blow-off Valve 泄壓時會產生更大的泄氣聲，令人聽得更為興奮，也成為渦輪增壓車最為特殊的音效。

H. 鈦合金的優點是什麼

以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。
研究范圍：
鈦合金可分為結構鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α＋β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的軍用和民用等。
應用：
鈦合金是一種新型結構材料，它具有優異的綜合性能，如密度小（~4.5g
cm-3），比強度和比斷裂韌性高，疲勞強度和抗裂紋擴展能力好，低溫韌性良好，抗蝕性能優異，某些鈦合金的最高工作溫度為550??C，預期可達700??C。因此它在航空、航天、化工、造船等工業部門獲得日益廣泛的應用，發展迅猛。輕合金、鋼等的（σ0.2/密度）與溫度的關系，鈦合金的比強高於其他輕金屬、鋼和鎳合金，並且這一優勢可以保持到500??C左右，因此某些鈦合金適於製造燃氣輪機部件。鈦產量中約80%用於航空和宇航工業。例如美國的B-1轟炸機的機體結構材料中，鈦合金約佔21%，主要用於製造機身、機翼、蒙皮和承力構件。F-15戰斗機的機體結構材料，鈦合金用量達7000kg
，約占結構重量的34%。波音757客機的結構件，鈦合金約佔5%，用量達3640
kg。麥克唐納
道格拉斯（Mc-Donnell-Dounlas）公司生產的DC10飛機，鈦合金用量達5500kg，占結構重量的10%以上。在化學和一般工程領域的鈦用量：美國約占其產量的15%，歐洲約佔40%。由於鈦及其合金的優異抗蝕性能，良好的力學性能，以及合格的組織相容性，使它用於製作假體裝置等生物材料。
特點：
鈦金屬的密度較小，為4.5g/cm3，僅為鐵的60%，通常與鋁、鎂等被稱為輕金屬，其相應的鈦合金、鋁合金、鎂合金則稱為輕合金。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對鈦合金材料進行研究開發，並且得到了實際應用。
鈦是二十世紀五十年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高、易焊接等特點而被廣泛用於各個領域，尤其是強度高、易焊接性能有利於高爾夫桿頭的製造。
第一個實用的鈦合金是1954年美國研製成功的Ti-6Al（鋁）-4V（礬）合金。Ti-6Al-4V合金在耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性方面均達到較好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已佔全部鈦合金的75~85%。許多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。
目前，世界上已研製出的鈦合金有數百種，最著名的合金有二十至三十種，例如，有Ti-6Al-4V</SPAN>、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等；用於球桿製造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3（通常所說的β鈦）,22-4,DAT51。
鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物（TixAl，此處x=1或3）四類。下表列出了四類典型鈦合金及特點。
類別
典型合金
特點
α
Ti-5Al-2.5Sn
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
強韌性一般，焊接性能好
抗氧化強，蠕變強度較高
較少應用在高爾夫球刊刊頭製造上
α+β
Ti-6Al-4V
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo
強韌性中上，可熱化處理強，可焊
疲勞性能好，多應用於鑄造刊頭
如鐵桿、球道木等
β
Ti-13V-11Cr-3Al
Sp700
Ti-15va-3Cr-3Al-3Ni
強度高，熱處理強化能力強
可鍛性及冷成型性能好
可適用多種焊接方式
TixAl
Ti3Al(α2)及TiAl(Y0

I. 鈦合金的性能

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用於各個領域。世界上許多國家都認識到杴合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，並得到了實際應用。
第一個實用的鈦合金是1954年美國研製成功的Ti-6Al-4V合金，由於它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金工業中的王牌合金，該合金使用量已佔全部鈦合金的75％～85％。其他許多鈦合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。
20世紀50～60年代，主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金，70年代開發出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出現，使鈦在發動機的使用部位正由發動機的冷端（風扇和壓氣機）向發動機的熱端（渦輪）方向推進。結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發展。
另外，20世紀70年代以來，還出現了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金，並在工程上獲得日益廣泛的應用。
目前，世界上已研製出的鈦合金有數百種，最著名的合金有20～30種，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。
鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物（TixAl，此處x=1）四類。
2. 鈦合金的新進展
近年來，各國正在開發低成本和高性能的新型鈦合金，努力使鈦合金進入具有巨大市場潛力的民用工業領域陽。國內外鈦合金材料的研究新進展主要體現在以下幾方面。
（1）高溫鈦合金。
世界上第一個研製成功的高溫鈦合金是Ti-6Al-4V，使用溫度為300-350℃。隨後相繼研製出使用溫度達400℃的IMI550、BT3-1等合金，以及使用溫度為450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。目前已成功地應用在軍用和民用飛機發動機中的新型高溫鈦合金有.英國的IMI829、IMI834合金；美國的Ti-1100合金；俄羅斯的BT18Y、BT36合金等。表7為部分國家新型高溫鈦合金的最高使用溫度[26]。
近幾年國外把採用快速凝固／粉末冶金技術、纖維或顆粒增強復合材料研製鈦合金作為高溫鈦合金的發展方向，使鈦合金的使用溫度可提高到650℃以上[1,27,29,31]。美國麥道公司採用快速凝固／粉末冶金技術戚功地研製出一種高純度、高緻密性鈦合金，在760℃下其強度相當於目前室溫下使用的鈦合金強度[26]。
（2）鈦鋁化合物為基的鈦合金。
與一般鈦合金相比，鈦鋁化合物為基鈉Ti3Al（α2）和TiAl（γ）金屬間化合物的最大優點是高溫性能好（最高使用溫度分別為816和982℃）、抗氧化能力強、抗蠕變性能好和重量輕（密度僅為鎳基高溫合金的1/2），這些優點使其成為未來航空發動機及飛機結構件最具競爭力的材料[26]。
目前，已有兩個Ti3Al為基的鈦合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo在美國開始批量生產。其他近年來發展的Ti3Al為基的鈦合金有Ti-24Al-11Nb、Ti25Al-17Nb-1Mo和Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo等[29]。TiAl（γ）為基的鈦合金受關注的成分范圍為Ti-（46-52）Al-（1-10）M（at.％），此處M為v、Cr、Mn、Nb、Mn、Mo和W中的至少一種元素。最近，TiAl3為基的鈦合金開始引起注意，如Ti-65Al-10Ni合金[1]。
（3）高強高韌β型鈦合金。
β型鈦合金最早是20世紀50年代中期由美國Crucible公司研製出的B120VCA合金（Ti-13v-11Cr-3Al）。β型鈦合金具有良好的冷熱加工性能，易鍛造，可軋制、焊接，可通過固溶-時效處理獲得較高的機械性能、良好的環境抗力及強度與斷裂韌性的很好配合。新型高強高韌β型鈦合金最具代表性的有以下幾種[26,30]:
Ti1023（Ti-10v-2Fe-#al），該合金與飛機結構件中常用的30CrMnSiA高強度結構鋼性能相當，具有優異的鍛造性能；
Ti153（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn），該合金冷加工性能比工業純鈦還好，時效後的室溫抗拉強度可達1000MPa以上；
β21S（Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si），該合金是由美國鈦金屬公司Timet分部研製的一種新型抗氧化、超高強鈦合金，具有良好的抗氧化性能，冷熱加工性能優良，可製成厚度為0.064mm的箔材；
日本鋼管公司（NKK）研製成功的SP-700（Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe）鈦合金，該合金強度高，超塑性延伸率高達2000％，且超塑成形溫度比Ti-6Al-4V低140℃，可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-擴散連接（SPF/DB）技術製造各種航空航天構件；
俄羅斯研製出的BT-22（TI-5v-5Mo-1Cr-5Al），其抗拉強度可達1105MPA以上
（4）阻燃鈦合金。常規鈦合金在特定的條件下有燃烷的傾向，這在很大程度上限制了其應用。針對這種情況，各國都展開了對阻燃鈦合金的研究並取得一定突破。羌國研製出的Alloy c（也稱為Ti-1720），名義成分為50Ti-35v-15Cr（質量分數），是一種對持續燃燒不敏感的阻燃鈦合金，己用於F119發動機。BTT-1和BTT-3為俄羅斯研製的阻燃鈦合金，均為Ti-Cu-Al系合金，具有相當好的熱變形工藝性能，可用其製成復雜的零件[26]。
（5）醫用鈦合金。
鈦無毒、質輕、強度高且具有優良的生物相容性，是非常理想的醫用金屬材料，可用作植人人體的植人物等。目前，在醫學領域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但後者會析出極微量的釩和鋁離子，降低了其細胞適應性且有可能對人體造成危害，這一問題早已引起醫學界的廣泛關注。羌國早在20世紀80年代中期便開始研製無鋁、無釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用於矯形術。日本、英國等也在該方面做了大量的研究工作，並取得一些新的進展。例如，日本已開發出一系列具有優良生物相容性的α+β鈦合金，包括Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20~0.05N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20，這些合金的腐蝕強度、疲勞強度和抗腐蝕性能均優於Ti-6Al-4v ELI。與α+β鈦合金相比，β鈦合金具有更高的強度水乎，以及更好的切口性能和韌性，更適於作為植入物植入人體。在美國，已有5種β鈦合金被推薦至醫學領域，即TMZFTM（TI-12Mo-^Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）、Tiadyne 1610（Ti-16Nb-9.5Hf）和Ti-15Mo。估計在不久的將來，此類具有高強度、低彈性模量以及優異成形性和抗腐蝕性能的廬鈦合金很有可能取代目前醫學領域中廣泛使用的Ti-6Al-4V ELI合金。