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汽车行业车用新材料概述(一)

更新时间:2014-06-19 00:00:00 点击数:3100

汽车行业,作为泽业机床分条生产线,横切生产线等机械设备的应用企业,关于汽车材料也主要是了解一下钢铁材料,不过泽业机床在网上也搜集了相关的关于车用新材料的一些概述,以下仅供阅读参考!

汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面。在研制更经济、更安全和更轻便的汽车中,材料是汽车质量保障的基础是关键的一环。随着科学技术的飞速发展,现代汽车制造材料的构成发生了很大的变化,高密度材料比例下降,低密度材料大幅增长。从20世纪90年代开始,汽车材料向轻量化、节省资源、高性能和高功能方向发展。铝合金、镁合金、塑料和纳米材料等在汽车领域的应用,对汽车的发展产生了重大的影响。

1.钢铁材料

  汽车用钢主要分为两大类,一类是车身构件用钢板,另一类是传动系统零部件用特殊钢棒材。汽车用钢主要包括高强度钢板材料、结构用钢、不锈钢、高强度铸铁材料、铁基粉末冶金材料以及粉末冶金材料。

  汽车钢板在向高强度、超深冲、涂镀层发展的过程中,最具发展潜力的是高强度IF钢、双相钢DP、相变诱导塑性TRIP钢等,这些材料具有高强度、高塑性、可成形、可焊接及抗冲击的优点。高强度钢是汽车钢铁材料今后的主要发展方向之一。目前汽车使用的高强度钢主要为板材与管材,取代普钢、铸铁,用于车身零件和其他结构件。采用液压成形生产的高强度钢构件越来越多,如发动机托架、散热器支架、仪表板横梁、座椅骨架以及轻型车后桥壳和车架等。高强度钢已成为颇具竞争力的汽车轻量化材料,在抗碰撞性能、耐蚀性能和成本方面较其他材料具有较大的优势。

2.非铁金属材料

  非铁合金在汽车上应用的快速增长是汽车材料发展的大趋势。

  (1)铝合金 铝合金是汽车上应用最早最广的轻金属。铝合金铸件主要应用于发动机气缸体、气缸盖、活塞、进气歧管、摇臂、发动机悬置支架、空压机连杆、传动器壳体、离合器壳体、车轮、制动器零件、把手及罩盖壳体类零件等。变形铝合金指铝合金板带材、挤压型材和锻造材,在汽车上主要用于车身面板、车身骨架、发动机散热器、空调冷凝器、蒸发器、车轮、装饰件和悬架系统零件等。铝基复合材料,在连杆、活塞、气缸体内孔、制动盘、制动钳和传动轴管等零件上的试验或使用显示出了卓越的性能。

  (2)镁合金 镁比铝同体积重量轻约1/3,使用镁合金有利于汽车轻量化的节能和减排。镁合金大部分以压铸件的形式在汽车上应用。镁压铸件的生产效率比铝高30%?50%。镁铸件在汽车使用最早的实例是车轮轮辋,目前已大批量应用镁的主要是车身和底盘零件,如仪表盘骨架与横梁、座椅骨架、转向盘、进气歧管,以及各种支架、罩盖等。镁在汽车中应用的下一目标是发动机等动力系统零件。

  (3)钛合金 用α+β系钛合金制造的发动机连杆,强度相当于45调质钢的水平,而重量可以降低30%;β系钛合金 (Ti-13V-11Cr-3Al等)经强冷加工和时效处理, 强度可达2000MPa,可用来制造悬架弹簧、气门弹簧和气门等。与抗拉强度为2100MPa的高强度钢相比,钛弹簧可降重20%。日本汽车上的钛合金主要用于以下部件:发动机的气阀、连杆和曲轴,排气管,悬簧,消声器,车体和紧固件等,可达到减重、防腐蚀和提高燃烧效率等目的。其中,使用钛制造的排气系统(排气管和消声器)和悬挂弹簧可为设计者提供两种最大减轻重量的方法,而钛气阀使用相对广泛,主要是因为加工方法简单,成本低廉。

  (4)泡沫金属 泡沫塑料是一种多孔轻质材料,具有密度低、比模量和比强度高等优点,具有减振和吸能的特性。常用作结构泡沫基材的有聚氨酯、环氧树脂、尼龙和玻璃纤维复合材料等。目前结构泡沫材料被当作加强内衬,广泛用于轿车车架中的某些关键部位,如低速碰撞下前保险杠缓冲泡沫材料。