铝合金在汽车上的应用

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6066铝合金用途

6066铝合金用途

6066铝合金用途
1.航空航天领域
2.汽车制造
6066铝合金在汽车制造中被广泛应用,主要用于车身结构和发动机传动系统。

由于6066铝合金具有很高的强度和刚度,可以有效增加汽车的抗碰撞能力和稳定性,提高安全性能。

此外,它的耐热性能也使其成为理想的发动机部件材料,如进气歧管、油底壳等。

3.建筑工程
6066铝合金在建筑领域中用途广泛,特别适合大型建筑物的结构设计。

其高强度和耐腐蚀性能可以确保建筑物的稳定性和耐久性。

例如,使用6066铝合金制造的建筑结构支撑可以有效减少材料重量,降低建设成本,并且可以更快地安装和拆卸。

4.运动器材
由于6066铝合金具有高强度和轻质特性,因此在运动器材制造中得到广泛应用。

例如,自行车的车架、汽车和摩托车的车轮、高尔夫球杆、滑雪板、网球拍等都可以使用6066铝合金制造。

6066铝合金制造的器材可以提供更好的性能和操控,同时减轻运动员的负担。

5.电子行业
6066铝合金的导电性能优秀,因此在电子行业中也有广泛应用。

主要用于制造电子设备的外壳、散热器以及其他相关部件。

此外,由于6066铝合金具有很好的耐腐蚀性能,可以避免因长期使用而引起的维护和更换问题,提高电子设备的可靠性和稳定性。

总之,6066铝合金是一种多功能的材料,具有优异的强度、耐热性能和耐腐蚀性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程、运动器材和电子行业等领域。

随着科技和工业的发展,相信6066铝合金在更多领域中将会得到更广泛的应用。

6061铝合金应用领域

6061铝合金应用领域

6061铝合金应用领域
6061铝合金是一种常见的铝合金材料,具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。

它广泛应用于以下领域:
1. 航空航天领域:6061铝合金具有轻质、高强度和耐腐蚀等优点,被广泛应用于飞机、导弹、卫星等航空航天设备的制造中。

2. 汽车领域:6061铝合金被广泛应用于汽车制造中,如车架、车轮、发动机零部件等。

它的轻质、高强度和耐腐蚀性能可以提高汽车的燃油效率和安全性能。

3. 船舶领域:6061铝合金可以被用于制造船舶上的各种零部件,如船体、桅杆、舵轮等。

它的耐腐蚀性能可以提高船舶的使用寿命和安全性能。

4. 建筑领域:6061铝合金可以被用于建筑中的各种构件,如窗框、门框、天花板等。

它的轻质和耐腐蚀性能可以提高建筑的使用寿命和美观度。

5. 电子领域:6061铝合金可以被用于制造各种电子设备的外壳和散热器,如笔记本电脑、手机等。

它的导电性能和耐腐蚀性能可以提高电子设备的性能和使用寿命。

总之,6061铝合金具有广泛的应用领域,它的优异性能可以提高各种设备的性能和使用寿命。

铝及铝合金在汽车上的应用

铝及铝合金在汽车上的应用

铝及铝合金在汽车上的应用
铝及铝合金在汽车上的应用非常广泛,主要体现在以下几个方面:
1.铝合金材料的应用可以有效降低车身重量,提高车辆燃油效率和行驶性能。

例如,铝合金材料被广泛应用于汽车发动机部件、制动系统部件、车身结构等部位。

2.铝合金材料还被用于制造汽车悬挂件,以减轻相应零部件的质量,提高汽车行驶的平顺性、稳定性。

3.在汽车空调系统中,铝合金材料如6595铝合金被用于制造汽车散热器和冰箱散热器。

4.展览用品用铝型材也与汽车行业密切相关。

这种铝型材具有优异的机械性能、可加工性、耐腐蚀性和重量轻等特点,被广泛应用于展览展示、广告牌制作、灯箱制作、家居装修、舞台搭建等领域。

总的来说,铝及铝合金在汽车行业中的应用非常广泛,为提高汽车性能、降低制造成本和节能减排做出了重要贡献。

铝合金板材在汽车生产中的应用

铝合金板材在汽车生产中的应用

铝合金板材在汽车生产中的应用1. 简介铝合金板材及其特性- 简述铝合金板材的制作方法与特点- 铝合金板材在汽车行业中的作用和重要性2. 铝合金板材在汽车制造中的应用- 简述铝合金板材在汽车生产的广泛应用领域- 分析铝合金板材在汽车制造中的优点和局限性3. 铝合金车身板材在汽车制造中的应用- 铝合金车身板材与传统钢制车身板材的对比- 详细介绍铝合金车身板材的生产工艺和优点4. 铝合金制动器材料在汽车制造中的应用- 简述铝合金材料在汽车制动系统中的应用- 详细分析铝合金作为制动器材料在汽车制造中的优点和效果5. 铝合金发动机零部件在汽车制造中的应用- 介绍铝合金材料作为发动机零部件的优势- 分析铝合金材料在汽车发动机中的应用状况及发展趋势总结:铝合金板材在汽车制造中的应用前景和发展趋势- 总结铝合金板材在汽车工业中的重要性和应用价值- 展望铝合金板材在未来汽车制造中的应用前景和发展趋势第1章:简介铝合金板材及其特性1.1 铝合金板材的制作方法与特点铝合金板材是以铝为基础,添加少量其他元素而得到的一种复合材料。

它是一种广泛应用的材料,在汽车工业以及航空航天、建筑、电子、包装等领域均有着重要的作用。

铝合金板材的制作方法有多种,主要包括轧制、挤压、拉伸铸造等。

其中轧制是最常见的方法,通过将铝板材放入轧制机中,经过多次轧制以达到所需的厚度和尺寸;挤压是将铝合金块材通过挤压机器,在受力下挤压成空心截面形状为圆形、矩形、六边形等不同形状的铝合金材料;拉伸铸造是一种通过拉伸和挤压材料来形成板材的方法。

铝合金板材具有很多优点。

首先,它们具有优异的强度和刚度,可以满足各种汽车部件的强度和稳定性要求。

其次,铝合金板材具有优异的耐腐蚀性能,不会因为氧化而生锈,具有长期的使用寿命。

此外,它们也具有较低的密度,使得整辆汽车减轻了重量,从而提高了燃油效率和降低了二氧化碳排放。

1.2 铝合金板材在汽车行业中的作用和重要性在当前的汽车工业中,铝合金板材作为轻量化材料广泛应用,主要用于汽车车架和车身板材、车轮、发动机散热器、制动器等各种部件。

汽车轻量化设计-车身常用铝合金材料及性能简介

汽车轻量化设计-车身常用铝合金材料及性能简介

冷成型工艺
热成型工艺
铸造工艺
工程院车身部
二、铝合金零部件工艺路线
冲压工艺成型工艺路线:
第一阶段:板材制备(熔铸-热轧-冷轧-退火-分切)
自动化 程度高
连续静 压,性
能好
轧制 特点
生产效 率高
板材制备
材料利 用率高
工程院车身部
二、铝合金零部件工艺路线
材料状态选择
不可热处理强化合金(1XXX,3XXX,5XXX合金): 轧制/挤压:H态,硬态(强度较高) 轧制/挤压—热处理:O态,软态(硬度较小) 轧制/挤压—热处理—轧制/挤压; H12,H14,H16,H18(硬度适中); 例如5182-O态合金, 工艺路线:热轧-冷轧-360℃X4h退火处理获得5182-O态
工程院车身部
二、铝合金零部件工艺路线
冲压工艺成型工艺路线: 铸棒制备(熔铸-锯切)-挤出(加热铸棒及模具-挤压-锯切-时效)-机加工
工程院车身部
二、铝合金零部件工艺路线
冲压工艺成型工艺路线: 铸棒制备(熔铸-锯切)-挤出(加热铸棒及模具-挤压-锯切-时效)-机加工
整套模具:正模,模垫,模套三部分组成; 正模:工作带,空刀,导流槽,分流孔,分流桥,模芯,焊合室
车身用铝合金及性能简介
目录
1 2 3
铝合金分类及应用 铝合金零件工艺路线
铝合金零件性能
一、铝合金分类及应用
1 铝合金系列
一、铝合金分类及应用
2 铝合金在车身上应用
1XXX:纯铝,例如1050,1060,硬度强度较低,延伸率优良(UTS=70-100MPa; EL=40%); 汽车中应用: 锂电池正极集流体铝箔(电池)
工程院车身部
二、铝合金工艺路线

汽车用铝合金用量

汽车用铝合金用量

汽车用铝合金用量随着汽车工业的发展,越来越多的汽车采用了铝合金材料。

相比传统的钢铁材料,铝合金具有更轻、更强、更耐腐蚀等优点,因此被广泛应用于汽车制造中。

本文将从不同方面分析汽车用铝合金的用量。

铝合金在汽车制造中的用量与汽车的重量密切相关。

汽车的重量直接影响其燃油消耗和性能表现。

相比于钢铁材料,铝合金的密度较低,因此使用铝合金可以有效减轻汽车的重量。

根据统计数据,每减轻100千克汽车重量,可使燃油消耗降低6-8%。

因此,汽车制造商在追求更节能环保的汽车性能时,往往会选择使用更多的铝合金材料。

铝合金在汽车制造中的用量与汽车的结构设计有关。

铝合金具有良好的可塑性和加工性能,能够满足复杂的汽车结构设计要求。

例如,汽车车身结构中的梁、柱等部件,常常采用铝合金制造,以提升汽车的强度和刚度。

此外,铝合金还广泛应用于发动机、底盘和悬挂系统等部件的制造中,以提升汽车的性能和驾驶舒适性。

铝合金在汽车制造中的用量还与汽车的安全性有关。

铝合金具有较好的吸能能力,能够有效吸收和分散碰撞能量,提高汽车的安全性能。

因此,很多汽车的车身结构中都使用了大量的铝合金材料,以提供更好的碰撞安全保护。

铝合金还具有良好的耐腐蚀性能,能够抵御恶劣的外部环境条件对汽车的腐蚀。

特别是在海滨地区和高温多雨的地区,使用铝合金可以延长汽车的使用寿命,减少维修和更换的频率。

然而,汽车用铝合金的用量也存在一些限制。

首先,铝合金的成本相对较高,导致使用铝合金材料的汽车价格普遍较高。

其次,铝合金的可焊性相对较差,需要采用特殊的焊接工艺和设备。

此外,铝合金的力学性能和耐磨性相对较低,需要进行特殊的表面处理和涂层保护。

随着汽车工业的发展,汽车用铝合金的用量不断增加。

铝合金的轻量化、强度高、耐腐蚀等优点使其成为汽车制造的理想材料。

然而,铝合金的成本和焊接性能等问题仍然存在,需要进一步研发和改进。

相信随着技术的不断进步,铝合金在汽车制造中的应用将会得到进一步推广和应用。

铝合金注塑在汽车零部件中的应用

铝合金注塑在汽车零部件中的应用

铝合金注塑在汽车零部件中的应用随着汽车工业的迅猛发展和环保意识的逐渐提高,铝合金注塑在汽车工业中的应用越来越广泛。

铝合金注塑是一种将熔化的铝合金注入模具中,通过模具的冷却和硬化,最终得到所需的汽车零部件的制造工艺。

铝合金注塑具有成本低、强度高、重量轻、耐磨性好等优点,因此在汽车制造领域有着广泛的应用。

首先,铝合金注塑在汽车发动机零部件中的应用非常广泛。

发动机是汽车的重要组成部分,而铝合金注塑可以生产出高强度、轻质、耐磨损和高温耐受性的零部件,比如缸盖、曲轴箱、活塞等。

铝合金注塑发动机零部件相比于传统的铸铁零部件,具有更好的散热性能和更低的噪音水平,提高了发动机的工作效率和可靠性。

其次,铝合金注塑在汽车底盘零部件中也有重要应用。

底盘是汽车的骨架,承受着车身的重量和动力传递的力量。

铝合金注塑可以制造出高强度、轻质、耐腐蚀和抗疲劳的底盘零部件,比如悬挂臂、横梁和稳定杆等。

与传统的钢制零部件相比,铝合金注塑底盘零部件具有更好的刚性和吸能性能,提高了驾驶的稳定性和安全性。

另外,铝合金注塑在汽车车身零部件中也有广泛的应用。

车身是汽车的外部保护罩,直接关系到汽车的外观和安全性。

铝合金注塑可以生产出高强度、轻质、耐腐蚀和耐撞击的车身零部件,比如车门、车顶和车厢等。

与传统的钢制零部件相比,铝合金注塑车身零部件具有更好的抗腐蚀性和减震性能,提高了汽车的耐用性和驾乘舒适性。

此外,铝合金注塑还可以应用在汽车电子零部件中。

随着汽车电子化水平的提高,电子零部件在汽车中的重要性越来越突出。

铝合金注塑可以制造出轻质、高强度、导电性良好的电子零部件,比如控制面板、仪表盘和电池盒等。

铝合金注塑电子零部件相比于传统的塑料零部件,具有更好的机械性能和导热性能,提高了电子设备的稳定性和可靠性。

总的来说,铝合金注塑在汽车零部件中的应用具有明显的优势和潜力。

铝合金注塑制造的零部件具有高强度、轻质、耐磨损、耐腐蚀等特点,可以提高汽车的性能、安全性和可靠性。

铝合金材料在汽车轻量化中的应用和案例

铝合金材料在汽车轻量化中的应用和案例

标题:铝合金材料在汽车轻量化中的应用与案例在当今汽车行业中,轻量化已成为各大汽车制造商和供应商争相追逐的目标。

而铝合金作为一种轻质、高强度的材料,其在汽车轻量化中的应用越来越受到重视。

本文将深入探讨铝合金材料在汽车轻量化中的应用和相关案例,帮助读者更全面地了解这一话题。

一、铝合金材料在汽车制造中的重要性1. 超轻铝合金材料的优势铝合金是一种轻质、高强度的材料,具有优异的塑性和耐腐蚀性,在汽车制造中具有独特的优势。

相较于传统的钢铁材料,铝合金的密度更低,能够有效减轻汽车整车重量,提高燃油经济性和车辆性能。

2. 铝合金在汽车轻量化中的应用铝合金在汽车轻量化中被广泛应用于车身、车轮、发动机、悬挂系统等方面。

其中,铝合金车身能够显著降低整车质量,提高车辆的操控性能和安全性;铝合金车轮具有良好的强度和耐磨性,能够减轻车轮质量,提高车辆的加速性能和燃油经济性;铝合金发动机能够降低车辆功率损失,提高发动机的热效率和动力性能。

二、铝合金材料在汽车轻量化中的经典案例1. 特斯拉电动汽车特斯拉电动汽车采用了大量铝合金材料,如铝合金车身、铝合金车轮等,有效实现了车辆轻量化。

特斯拉车辆在加速性能和续航里程方面均表现出色,得益于铝合金材料的应用。

2. 奥迪汽车奥迪汽车在车身和发动机部件中广泛采用铝合金材料,如铝合金车门、铝合金车架、铝合金活塞等,大幅减轻了车辆重量,提升了车辆的燃油经济性和动力性能。

三、个人观点与理解在我看来,铝合金材料在汽车轻量化中的应用具有极大的潜力。

随着汽车工业对节能环保和性能提升的需求不断增加,铝合金作为一种轻质、高强度材料将会在未来得到更广泛的应用。

我认为汽车制造商和供应商在铝合金材料的研发和应用领域还有很大的发展空间,需要不断进行技术革新和创新应用,以满足市场对轻量化汽车的需求。

铝合金材料在汽车轻量化中的应用和案例是一个备受关注的话题,其在汽车制造中的重要性不言而喻。

希望通过本文的内容,读者能够更深入地了解铝合金材料在汽车轻量化中的应用和相关案例,并与我一同探讨这一领域的未来发展方向。

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铝合金在汽车上的应用近20 年来,世界性能源问题变得越来越严重,这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。

据有关数据介绍,汽车重量每减少50kg ,每升燃油行驶的距离可增加2km ;汽车重量每减轻1% ,燃油消耗下降0.6% ~1% 。

铝具有密度小、耐蚀性好等特点,且铝合金的塑性优良,铸、锻、冲压工艺均适用,最适合汽车零部件生产的压铸工艺。

从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较,铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。

目前,美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家,如德国大众AudiA8 、A2,日本的NXS 等车身用铝合金量达80% 。

我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达(均为引进生产线)用铝合金外,国产以红旗较多,约80 ~100kg 。

有资料表明,用铝合金结构代替传统钢结构,可使汽车质量减轻30% ~40% ,制造发动机可减轻30% ,制造车轮可减轻50% 。

采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。

因此,研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。

1 铝合金在汽车工业中的应用背景最早把铝材运用到汽车上的是印度人,据记载,1896 年印度人率先用铝制做了汽车曲轴箱。

进入20 世纪早期,铝在制造豪华汽车和赛车上有一定的应用,铝制车身的汽车开始出现,如亨利·福特的Model T 型汽车和二、三十年代欧洲赛车场上法拉利360 赛车都是铝制车身。

铝具有密度小、耐蚀性好等特点,且铝合金的塑性优良,铸、锻、冲压工艺均适用,最适合汽车零部件生产的压铸工艺。

从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较,铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料,铝合金作为典型的轻质金属广泛应用于国外汽车上,国外汽车铝合金制部件主要有活塞、气缸盖、离合器壳、油底壳、保险杠、热交换器、支架、车轮、车身板及装饰部件等。

目前,美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家,如德国大众AudiA8 、A2 ,日本的NXS 等车身用铝合金量达80% 。

我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达(均为引进生产线)用铝合金外,国产以红旗较多,约80 ~100kg 。

有资料表明,用铝合金结构代替传统钢结构,可使汽车质量减轻30% ~40% ,制造发动机可减轻30% ,制造车轮可减轻50% 。

采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。

因此,研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。

铝合金的主要优点是重量轻,散热性好。

随着发动技术的发展,四气阀结构成为发动机的主流设计趋势。

与两气阀发动机相比,每缸四气阀的气缸盖比每缸两气阀的气缸盖在工作时要产生更多的热量,采用全铝合金缸盖是最好的解决办法。

目前,轿车发动机部件中不仅活塞、散热器、油底壳缸体采用铝合金材料,而且缸盖、曲轴箱也采用这种材料。

在目前的形式下,在发动机上采用铝合金替代铸铁已经成为主流趋势。

法国汽车的铝汽缸套已达100 %,铝汽缸体达45% 。

在未来几年里,随着高强度优质铝合金材料的开发成功和制造工艺的不断改进,铝合金材料将愈来愈多的用来制造这一类零部件。

汽车用铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。

铸造铝合金在汽车上的使用量最多,占80% 以上,其中又分为重力铸造件,低压铸造件和其它特种铸造零件。

变形铝合金包括板材、箔材、挤压构成:铸件占80% 左右,锻件占1% ~3% ,其余为加工材。

美国汽车工业中变形铝合金占较大比例,达36% 。

1.1 铸造铝合金的应用铸造铝合金具有优良的铸造性能。

可根据使用目的、零件形状、尺寸精度、数量、质量标准、机械性能等各方面的要求和经济效益选择适宜的合金和合适的铸造方法。

铸造铝合金主要用于铸造发动机气缸体、离合器壳体、后桥壳、转向器壳体、变速器、配气机构、机油泵、水泵、摇臂盖、车轮、发动机框架、制动钳、油缸及制动盘等非发动机构件。

1.1.1 发动机用铝合金汽车发动机用铝合金制造轻量化最为明显,一般可减重30% 以上,另外,发动机的气缸体和缸盖均要求材料的导热性能好、抗腐蚀能力强,而铝合金在这些方面具有非常突出的优势,因此各汽车制造厂纷纷进行发动机铝材化的研制和开发。

目前国外很多汽车公司均已采用了全铝制的发动机气缸体和气缸盖。

如美国通用汽车公司已采用了全铝气缸套;法国汽车公司铝气缸套已达100% ,铝气缸体达45% ;日本日产公司VQ 和丰田公司的凌志IMZ-FEV6 均采用了铸铝发动机油底壳;克莱斯勒公司新V6 发动机气缸体和缸盖都使用了铝合金材料。

德国大众先进的 6.0L W12 发动机采用的基本上都是铝镁合金,奥迪A8L 6.0 quattro 轿车上因采用W12 发动机,整车重量随之被降低到1980kg ,低于所有其他车型。

而W12 引擎450 马力、560Nm 的强劲动力,使其单位马力需加速的重量仅为 4.7kg ,堪与高性能跑车相媲美。

北极星系列引擎是通用旗下除了LS 引擎系列外最顶级的发动机,它是美国首款顶置凸轮轴的V8 铝合金的引擎。

它的汽缸套由全铝合金压铸而成。

目前广泛应用于凯迪拉克上的 4.6 升发动机最大功率320 马力,最大扭矩427Nm 。

而应用于高性能V 系列的机械增压款更可高达476 马力/606Nm 。

1.1.2 轮毂用铝合金铝轮毂因为质轻、散热性好,并具有良好的外观,而逐渐取代了钢轮毂。

在过去的10 年,全球铝合金汽车轮毂以7.6% 的年增长率增长,根据分析,到2010 年时,汽车轮毂铝化率可达72% ~78% 。

A365 是一种铸造铝合金,它具有良好的铸造性能又具有高的综合力学性能,世界各国的铸造铝合金轮毂都是此类合金生产的。

我国西南铝加工厂与日本轻金属株式会合作开发了A6061 铝合金轮毂。

汽车广泛应用的铝制轮毂是铝合金在汽车上应用的一个例子,几乎所有的新车型都采用了铝合金轮毂。

马自达跑车轮毂福特Focus 铝合金轮毂汽车用铸造铝合金的主要部件系统部件系统零件名称发动机系统发动机缸体、缸盖、活塞、进气管、水泵壳、发发动机托架、正时链轮盖、发动机支架、分电器座、汽化器等传动系统变速箱壳、离合器壳、连接过滤板、换挡拨叉、传动箱换挡端盖底盘行走系统横梁、上下壁、转向机壳、制动分泵壳、制动钳、车轮、操纵等其他系统部件离合器踏板、刹车踏板、方向盘、转向节、发动机框架、ABS 系统部件1.2 变形铝合金的应用变形铝合金在汽车上主要用于制造车门、行李箱等车身面板、保险杠、发动机罩、车轮的轮辐、轮毂罩、轮外饰罩、制动器总成的保护罩、消声罩、防抱死制动系统、热交换器、车身构架、座位、车箱底板等结构件以及仪表板等装饰件。

1.2.1 车身板件用铝合金板材在轿车上的应用比重不断上升,如经热处理(如:T4、T6 、T8 )的6000 系(AI-Mg-Si 系)铝合金板材,能够很好的满足汽车对壳体的要求,可用做车身框架材料。

Audi A8 的车身钣金件,即采用了本系合金铝材。

另外,2000 系(AI-Cu-Mg 系)、5000 系(AI-Mg 系)和7000 系(AI-Mg-Zn-Cu 系)铝合金也可应用于车身材料。

近几年,采用6000 系和7000 系高强度铝合金开发了“口”、“日”、“目”、“田”字形状的薄板和中空型材,不仅质量轻、强度高、抗裂性能好,而且成型性能好,在汽车上得到了广泛的应用。

1.2.2 其它铝合金结构件铝合金也被广泛应用于汽车的其他部位,如:美国通用汽车公司用7021 铝板制造Smure轿车保险杠增强支架,福特公司用7021 铝板制造Lincoln Town 轿车保险杠增强支架。

汽车悬挂件也应用了铝合金材料,有效减轻了相应零部件的质量,提高了汽车行驶的平顺性、稳定性,如用6061锻件生产的盘式制动器卡爪、动力传动框架等。

此外,铝合金也广泛用于汽车空调系统,如日本用6595 铝合金做汽车散热器和冰箱散热器。

变形铝合金的主要部件系统车身系统部件发动机罩、车顶蓬、车门、冀子板、行李箱盖、地板、车身骨架及覆盖件等热交换器系统部件发动机交换器、机油散油器、中冷器、空调冷凝和蒸发器等其他系统部件冲压车轮、座椅、保险杠、车厢底板及装饰件等2 新型铝合金在汽车上的应用快速凝固条件下(冷速达104 ~109 ℃/S),材料将引起一些组织结构上的新特征:超细化的微观组织;提高合金的固溶度极限;成分的高度均匀、少偏析或无偏析;形成新的亚稳相等。

基于这些特征,快速凝固铝合金必然会在汽车行业得到应用。

Sumitomo 电器公司利用快速凝固PM AI-Si-X 高硅铝合金代替烧结钢,大批量制造汽车空调压缩机转子和叶片,使转子重量减轻60% ,整个压缩机重量减轻40% ;雅马哈汽车制造公司生产的快速凝固高硅铝合金活塞也投入市场,这种活塞与普通铸铁相比,重量减轻了20% ,寿命提高了30% ,而且显著降低了噪音,减少污染;马自达汽车公司利用喷射沉积Al-Si-Fe-Cu-Mg 合金制造了一种新型发动机转子,提高了发动机效率,能节油20% 。

2.2 铝基复合材料以陶瓷纤维、晶须、微粒等为增强材料,生产铝基复合材料,其比强度、比弹性模量、耐热性、耐磨性等大幅度提高,可用做发动机零件,如用粉末冶金法研制成功的Al2O3 或SiC 颗粒(晶须)增强的Al-Si 系合金活塞,在保留Al-Si 合金活塞优点的同时,可进一步改善活塞的强度、耐磨性、耐热性和抗疲劳性能,用于汽车发动机上;此外,颗粒增强铝基复合材料还可用于制造车辆发动机的汽缸体、活塞和连杆等部件。

2.3 泡沫铝合金泡沫铝合金是一种在金属基体中分布有无数气泡的多孔材料,这种材料的质量更轻、强重比更高,并具有高的吸能特性、高的阻尼特性和吸振特性。

将泡沫铝填充于两个高强度外板之间制成的三明治板材,在用于车身顶盖板时,可提高刚度、轻量化并改善保温性能,用在保险杠、纵梁和一些支柱零件上时,可以增加撞击吸能的能力,在轻量化的同时,提高了撞击安全性。

3 铝合金在汽车上的发展前景在轻量化金属中,镁合金密度虽比铝合金小,但镁锭成本较高,且零件制造过程中还有许多技术障碍,如缺少高温压铸合金和设计数据,表面处理技术粗劣,结合水平低等,所以目前在汽车上的使用量相当有限;而航空航天用的钛合金虽有高的机械强度,但制造工艺困难和制造成本昂贵,导致钛合金无法大批量的应用于汽车生产。

铝合金在成本、制造技术、机械性能、可持续发展(地壳中铝含量最多,占8.1% )等方面综合性能好,因此铝合金是现在及将来汽车工业中的首选轻金属材料。

铝材代替铸铁和钢材零件的质量对比零件名称铸铁件质铸铝件质质量比零件名称钢件质量铝件质量质量比量量(铁:铝)(钢:铝)进气歧管 3.5~18.0 1.8~9.0 (1.9~2 ):1 前后上操纵杆1.55 0.552.8:1汽缸体80~120 13.5~32.0 (3.8~5.9 悬挂支架 1.85 0.70 2.6:1发动机罩18~27 6.8~11.4):1(2.4~2.6 转向操纵 2.10 1.10 1.9:1转向机壳 3.6~4.5 1.4~1.8 (2.5~2.6):1万向接头 6.95 3.90 1.8 :1 变速器壳13.5~23.0 5.0~8.2 (2.7~2.8 托架0.19 0.12 1.6 :1制动鼓 5.5~9.0 1.8~3.6):1(2.5~3.1 吸振轴承0.185 0.13 1.4 :1 ):1水泵壳 1.8~5.8 0.7~2.3 (2.5~2.6):1 悬挂支架轴承0.30 0.14 2.1 :1油泵壳 1.4~2.3 0.5~0.9 (2.8~2.6):1 转向杆轴承0.37 0.28 1.3 :1从上表可知,汽车每使用 1 kg 铝,可减轻自重 2.25 kg ,减重效应高达125% ,在汽车整个使用寿命周期内可减少废气排放20 kg 。

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