汽车与新材料-论文

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1、汽车与新材料摘要：汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面。材料是汽车质量保障的基础，在研制更经济、更安全和更轻便的汽车屮，是关键的一环。汽车材料与汽车制造成本和耐用程度密切相关，现代汽车的技术进步，很大程度就是材料技术的进步。所以说新材料新工艺对于汽车工业的发展是至关重要的。随着科学技术的飞速发展，现代汽车制造材料的构成，发生了较大的变化，高密度材料的比例下降，低密度材料有较大幅度的壇加，可以说，从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［1］。关键字：金屈材料钢材铝镁合金泡沫金屈正文：要了解当

2、今汽车方面新材料的应用，就必须对当今汽车发展对材料的要求有一个首要的了解。当前世界汽车材料技术发展的主要特征如下：(1)轻量化与环保是当今汽车材料发展的主要方向；(2)尽管近阶段钢铁材料仍保持主导地位，但各种材料在汽车上的应用比例止在发生变化。主耍变化趋势是高强度钢和超高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料的用量将冇较大的壇长，铸铁和中、低强度钢的比例将会逐步下降，但载重车的用材变化不如轿车明显；(3)轻量化材料技术与汽车产品设计、制造工艺的结合将更为密切，汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向;(4)更重视汽车材料的

3、回收技术；(5)电动汽车、代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强。汽车制造的金属材料［2］长期以来，钢铁一直是构成汽车的主要材料，在汽车用钢中，合金钢比例较高。国外不少汽车采用含Cr、Ni、Mo等元素的结构钢和含Co量很高的永磁材料，而这些元索的资源都较稀缺，节约合金资源成为指导汽车材料开发和应用的方针之一。汽车的车体钢板，以前使用的是容易成型的软质钢材。为适应轻量化的需求,以后开发了高张力钢板。这种钢板具有成型性好、强度高，并可使板厚减薄的优点。高张力钢板是在原冇钢板基础上添加固溶强化型元索（硅

4、、镒等）和析出强化型元素（觇、钛等），并在钢铁厂退火炉内连续退火而得到。它有着屈服点低的、复合成分多的特点。新型弹簧钢新型弹簧钢主要指汽车悬挂系统的弹簧用钢，冃而用的最广的钢板弹簧是Si钢，其性能基本上能满足使用要求，近年來，变截面少片弹簧在汽车上的应用越来越多，使用这种弹簧可以节约1/3左右的材料，并使汽车的平顺性等性能得到改善，同时有显著的技术经济效益，但其生产工艺发生了相应的变化，含Si量较高的弹簧钢具冇较高的脱碳倾向，故应发展低Si或无Si的弹簧钢，以满足生产的需要。微合金非调质钢在钢中加入微量V、Ti、Nb等

5、元索、经锻造或轧制冷却后在铁索体、珠光体屮析出碳化物或碳氮化物而达到强化，不需要调质，可以减少热处理工序和设备，避免热处理变形和淬火裂纹造成的废品，降低能耗和生产成本。高强度钢板采用高强度钢板，既可以减少汽车由身的质量，又可以提高汽车的安全性和可靠性，含磷深冲压高强度钢板主要应用在车身、驾驶室上的深冲压件，使用得当，可降低材料消耗10%,双相钢板其有较低的屈服强度和高的加工硕化能力，比较适宜于制造变形程度大的冲压或拉延深件，根据成形特点,可使零件质量减轻30%—60%。口木在高强度钢板的技术开发和性能研究方面已经进行了

6、许多工作，为了提高汽车的安全性，高强度钢板首先用在门柱和保险杠，目前正在进行内板、制动、车轮等方面的研究和试制。铝合金材料也是汽车材料发展的趋势之一。美国正积极推广铝制进气管、发动金、变速器箱盖、离合器壳、电气零件及其它零件。塑料原來只适用于低应力的零部件和内部装饰，随着各种纤维增强塑料的发展，它在车身结构的各种受力构件和承受发动机振动的部件上的应用越來越多。镁合金材料镁比铝更轻，且资源丰富。对于易氧化的镁，由于已开发出效率高的锻造工艺，使镁的制造成本下降，但其精炼能源为电力，所以英成本比铝高。镁能否在汽车零部件上大量

7、使用，镁和铝的价格弟成为关键。从表面上看，镁似乎比塑料造价更昂贵些，但镁冇其独到的优势。镁不要求均匀的壁厚，可简化压制成形工艺并能达到机械性能；压铸件能保持接近Sum的公差，螺纹易于加工；更重要的是，零件有较好的尺寸稳定性。由于镁的强度高，韧性好，所以需要的材料更少，因而更经济。因此，镁也将成为汽车材料的一大发展趋势。据此，从口前轻量化材料的现状出发，述不如把铝改换成塑料。但也存在制造设备的供给能力和再循环问题。而在环境问题上，也将会带来新的问题。泡沫金属在未来汽车中的应用制造从泡沫塑料在建筑中广泛使用中得到启发，科学

8、家们考虑在汽车业中使用“泡沫金属”。廿前汽车工业是消耗金属最多的工业之一，金属制造业虽然能生产2500多种性能各异的钢材和千百种有色金属，但仍然满足不了汽车制造业的特殊需要。如果“泡沐金属”能研制出来，它将成为未来汽车的最佳材料，这种泡沫金屈零件的结构是:外表用薄钢制成，中心则用泡沫金屈填充。为了提高汽车的安全性和可靠性，需耍从设