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《汽车轻量化用金属材料及其发展动态》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷 第3期上 海 金 属Vol124,No1312002年5月SHANGHAIMETALSMay,2002汽车轻量化用金属材料及其发展动态许珞萍 邵光杰 李 麟 张恒华(上海大学材料科学与工程学院,200072) 【摘要】 着重对国内外汽车轻量化所用的先进铝合金、高强度钢板(TRIP钢)、铝合金半固态成形技术及其发展动态进行了概括。【关键词】 汽车轻量化 铝合金 高强度钢板 半固态成形PROGRESSONMETALMATERIALSUSEDINTHEULTRALIGHTAUTOBODYXuLuopingShaoGuangjieLiLinZhangHenghua(ShanghaiUni
2、versity) 【Abstract】 Themetalmaterialsandthetechnologyusedintheultralightautobodybothathomeandabroadwerereviewed,includingtheadvancedaluminumalloy,highstrengthsteelsheet(TRIPSteel)andthesemisolidformingofaluminumalloys.Thetechnicalprogresswasalsointroduced.【KeyWords】 ULSAB,AluminumAlloy,HighStrengt
3、hSteelPlate,SemisolidForming1 引 言约有限资源是当今人们所面临的一个十分重要而111 汽车轻量化的意义紧迫的问题,减轻汽车自重是提高汽车的燃油经汽车工业是我国国民经济的支柱产业,因此济性、节约能耗的重要措施之一,为此近年来,西汽车工业的每一次科技进步,都会带来显著的经方等发达国家的汽车制造厂商争相加速汽车轻量济和社会效益。降低能耗、减少环境污染以及节化的步伐,以适应市场和社会提出的多样化要求。[1,2]表1 典型美国中型轿车耗材量(单位:kg/辆车)材料名称1977年1987年1997年97比77年(±%)97比77年(±kg)钢板、钢带904193661118
4、1640103-29-265中、高强度钢56170103142134103+136+77不锈钢111791415121155+83+10其它钢材251402511716133-36-9铸铁244194208166171146-30-73塑料76120100147109177+44+34铝441006612394135+114+50铜171462018721110+21+4粉末冶金零件7103818514106+100+7锌铸件1714281166135-63-11镁铸件014611142173+493+2液体与润滑油901728310089113-2-2橡胶681046114662182-8
5、-5玻璃391693910143177+10+4其它材料581063817845181-21-12©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2上 海 金 属第24卷[5～8]112 金属材料在汽车工业中的地位工技术。如目前国际广泛关注和应用的先进在汽车工业所应用的材料中,无论是从数铝合金加工工艺———“铝合金半固态成形技术”量、重量,还是从零件的技术要求程度来看,金就是重要的一种新技术,用该技术生产出来的铸属材料都具有极其重要的地位。表1是美国典型造铝合金汽车零件组织致密、性能优异,且属于中型轿车的耗材情况。
6、近终态成形。另外我们也可以采用新的工艺来增从表1可知:加变形铝合金在汽车工业的使用量。(1)尽管非金属材料应用的数量与重量逐年212 高强度高韧性铝合金的开发研究增加,但目前金属材料在汽车中使用量仍然占有研制开发高强度高韧性铝合金,大致从以下较高的比例。几个方面进行。(2)随着汽车轻量化的进展,铝合金、镁合21211Al-Cu-Mg(2000系列)合金金以及高强度钢等材料由于比强度高,其使用量对于该系统铝合金可以通过降低Fe、Si杂增幅是最明显的。质元素,减少(Fe、Mn)Al6、(Fe、Mn)3CuAl2(3)从1977～1997年汽车用材的变化情况等脆性粗大第二相粒子,来提高合金的断裂韧
7、性来看,镁合金使用量尽管增幅最大(493%),但和材料的横向性能。另一方面还可以通过调整合因为原来基数较低,如1977年仅用0146kg/辆,金元素配比及添加微量元素,如添加过渡族元素到1997年净增量仅为2kg,与铝合金相比还差25Zr来提高合金的抗裂纹扩展性能。倍。同时由于镁合金生产工艺更复杂,成本更21212Al-Zn-Mg-Cu(7000系列)合金高,强度也不及铝合金,因而镁合金总体用量还对于该系列合
