輕質(zhì)材料及其在汽車上的應(yīng)用

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輕質(zhì)材料及其在汽車上的應(yīng)用

對(duì)當(dāng)前應(yīng)用的輕質(zhì)材料、成本以及未來機(jī)動(dòng)車應(yīng)用的比率進(jìn)行了研究。對(duì)解決方案和建議進(jìn)行了分析，從而克服材料未來的應(yīng)用局限性，并對(duì)不同材料的成本進(jìn)行了評(píng)估。

輕量化技術(shù)已成為整個(gè)汽車行業(yè)的未來，尤其鎂材料。設(shè)計(jì)輕量化組件從根本上減輕了車輛質(zhì)量，而不犧牲結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，改善燃料經(jīng)濟(jì)性。減輕汽車車身、零部件及其它產(chǎn)品的質(zhì)量是解決能源消耗和提高動(dòng)力性的重要方法。使用輕質(zhì)材料的主要障礙是其成本較高，因此應(yīng)優(yōu)先考慮新材料的開發(fā)和制造成本。據(jù)估計(jì)，車輛總質(zhì)量每減輕10%，燃料經(jīng)濟(jì)性提高7%。此外，每減輕100kg車輛質(zhì)量，則有降低約9g/kmCO2排放量的效果。

近幾年，先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）已經(jīng)在部分需要良好耐撞性的零部件中使用。AHSS提供了增強(qiáng)的力學(xué)性能，以其相對(duì)較低的成本，其優(yōu)勢(shì)超過了鐵和軟鋼的應(yīng)用，而且可以減輕質(zhì)量10%～19%。由于鋁合金高強(qiáng)度和剛度質(zhì)量比特性、良好的成形性和抗腐蝕性以及回收潛力，使得其成為汽車行業(yè)替換質(zhì)量較重材料的理想材料，質(zhì)量減輕幅度約50%～65%。

鎂合金減輕質(zhì)量幅度可達(dá)到64%～72%，并能提供與低碳鋼和鐵同等的強(qiáng)度和剛度。但鎂合金的應(yīng)用潛力很大程度取決于鋁和鋼成形工藝是否適于鎂，鎂合金的應(yīng)用有待突破。鎂合金在汽車工業(yè)中普遍應(yīng)用于鑄造產(chǎn)品，鍛造鎂合金應(yīng)用目前非常有限。