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1 前言
近年来随着赛车发动机转速和功率的提高，各零部件的负荷也相应增大，使用材料的品种也大大扩展。同时具备重量轻和强度高是赛车发动机材料开发的重要目标。此外针对不同用途，为充分发挥材料的特性，还进行各种热处理及表面处理，以确保强度、抑制磨损、减少摩擦损失。
以下介绍赛车发动机使用的各种材料及其特性。
2 既强又轻
赛车发动机的材料要求既强又轻。在比较这两个要求时，经常使用被称为比强度、比屈服强度、比刚性等指标。这些指标是分别采用抗拉强度、屈服强度、杨氏模量除以比重所得的数值。数值越大，则说明此材料越符合要求。典型的例子见表1
如表所示，在“强”和“轻”方面，钛具有非常优良的特性，与其他轻型材料相比，甚至与铁系材料相比，具备足以替代它们的强度。
3 各种材料的发展动向
3.1 铝系材料
很久以来，铝一直作为轻合金的典型代表，是近年来市售的汽车中减重时所用的主要材料，即使在发动机以外的部位用得也很多。
通常称为铝系材料的是以各种合金形式存在的，根据制造方法(铸造、锻造、压铸)分门别类，按实际要求的性能分别选用。
以相同的材料而论，从强度方面考虑，最好使用锻造铝合金，由于它组织致密，缺陷少，使用温度即使达到300。C两者强度差变化不大。
许多高强度铝合金材料是从航空航天工业转移过来的。近年来也使用附加MMC(金属基体复合)材料和以超塑性为目的的细微粉末合金等。
在铸造零件中，使用了AC4C、AC4B、AC213、A356、A357等合金。特别是近年来，为提高空气动力特性开始缩小F1发动机的散热器尺寸。而发动机只得在150。C的高水温下工作。所以，即使牺牲铸造工艺性也不能损害其功能。要么选择高温强度高的材料，要么必须研制新产品。
还有采用HIP(热等静压)、CIP(冷等静压)等在炉内施加高压消除铸件缺陷的方法，以及从减重观点出发积极开发薄壁精密铸造等技术。
此外，在更高温度下对强度(当然还有耐磨性、展延性、刚性)要求也高的活塞、气缸套等零件中，以AC8A、AC9B等高硅铸造铝合金和与AC8A 相当的锻造铝合金A4O32为主要代表。制造厂各自控制含硅量的铝合金，以及含硅量虽少而耐高温强度大的A2618铝合金近年来也成为主流材料。
其中，含铍62% 的低比重、高刚性的A1Be—Met162特种材料也在活塞上获得应用。
不过，在A1BeMet162中，铍有毒(铍粉颗粒吸入体内对人有害)。在F1发动机上限制其使用范围，或在铍含量方面作了规定，这就降低了这种低比重而高刚性材料的吸引力，并且价格昂贵也缩小了它的使用面。
在表面处理方面，对铝合金进行阳极化处理和镀层处理可确保硬度、提高耐磨性。此外，还有降低摩擦的复合处理。常用的方法是在阳极化后浸涂钼或聚四氟乙烯，在镀层上散布碳化物或硼等。还有使用二硫化钼或聚四氟乙烯涂膜、WPC或用它进行表面加工、干镀等方法。
