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摘 要：隨著汽車產(chǎn)量和銷量的增加，在汽車生產(chǎn)和使用過(guò)程中所產(chǎn)生的能源消耗和污染物的排放日益增加，與此同時(shí)給環(huán)境帶來(lái)的污染也日益突出。因此為推進(jìn)汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在保證汽車的剛度、強(qiáng)度、安全性能的前提下，通過(guò)改變汽車結(jié)構(gòu)和零部件的材料，實(shí)現(xiàn)汽車輕量化，對(duì)提高汽車的燃油效率和減少污染物的排放具有非常大的促進(jìn)作用。汽車輕量化不僅可以節(jié)能減排，還可以提升汽車在駕駛過(guò)程中的穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)性能。本文主要闡述的是當(dāng)前應(yīng)用最廣的汽車輕量化材料鎂合金、鋁合金，分析了他們的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以及未來(lái)在汽車輕量化上的發(fā)展趨勢(shì)。

從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，為了保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和資源，未來(lái)汽車研發(fā)將更注重汽車輕量化設(shè)計(jì)。在汽車生產(chǎn)制造中采用高強(qiáng)鋼、鋁合金、鎂合金、復(fù)合材料等輕量化材料可以有效實(shí)現(xiàn)汽車輕量化，另外采用先進(jìn)化的制造工藝，比如熱成型、激光拼焊、液壓成型等也可以實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化。鋁合金憑借低密度、良好的耐蝕性、易于加工性等優(yōu)點(diǎn)在汽車輕量化過(guò)車中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 鋁合金

1.1 鋁合金的優(yōu)勢(shì)

鋁是一種輕金屬，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，還具有良好的耐蝕性能。同時(shí)鋁合金的機(jī)械加工性能相對(duì)于傳統(tǒng)的金屬材料也要好一些，鋁的熔點(diǎn)低，在整個(gè)使用和回收利用過(guò)程中鋁的回收率不低于90%，鋁合金具有非常好的再生性，因此鋁合金是目前實(shí)現(xiàn)汽車輕量化最理想的材料。

汽車上使用鋁合金零部件，可以有效降低汽車整車重量，使得汽車重心降低，真正實(shí)現(xiàn)汽車輕量化。汽車輕量化后，在汽車駕駛中，汽車加速性能會(huì)得到提高，同時(shí)汽車行駛也會(huì)更加穩(wěn)定、舒適，噪音、震動(dòng)方面也均會(huì)有改善。

1.2 鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用

鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用主要有鋁合金鍛件、金屬模鑄件、鋁合金擠壓和拉延產(chǎn)品等，具體應(yīng)用如表2所示。

表2 鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用

鑄造鋁合金在目前的汽車輕量化過(guò)程中應(yīng)用最多，主要用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、輪轂等結(jié)構(gòu)上，發(fā)動(dòng)機(jī)一直被稱為是汽車的“心臟”部件，在汽缸蓋、缸體、活塞等零件上應(yīng)用鋁合金不僅可以有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的整體重量，還可以及時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)工作工程中產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。

1.3 鋁合金在汽車輕量化上的發(fā)展趨勢(shì)

鋁合金板材在使用過(guò)程中其可焊性較鋼材要差一些，改善鋁合金板材的焊接性能和焊接質(zhì)量，提高鋁合金的應(yīng)用范圍。應(yīng)用熱成型技術(shù)、超塑性成型技術(shù)和電磁符合成型技術(shù)改善鋁合金覆蓋件的成型性和成型質(zhì)量。

目前除了傳統(tǒng)的鋁合金金屬材料，鋁基復(fù)合材料憑著低密度、高強(qiáng)度、高耐蝕性等優(yōu)勢(shì)，在汽車輕量化中也制造中得到了很好的應(yīng)用，用鋁基復(fù)合材料制造的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞相對(duì)于傳統(tǒng)的鑄鐵活塞，其重量減輕了10%左右，而散熱性卻提高了4倍。受到價(jià)格及生產(chǎn)質(zhì)量控制等方面的制約，鋁基復(fù)合材料還沒(méi)有形成很大的規(guī)模，但在部分汽車零件上已經(jīng)顯示出其卓越的性能。

2 結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的今天，面對(duì)新的能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題，通過(guò)汽車輕量化可以有效提高汽車的燃油效率，進(jìn)而減少污染物的排放。在汽車輕量化過(guò)程中，鎂合金、鋁合金等金屬材料憑借著其優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)均得到了廣泛的應(yīng)用，未來(lái)通過(guò)技術(shù)改進(jìn)降低材料的成本，提高材料的利用率，開(kāi)發(fā)兼具環(huán)保性和可回收性的新材料，也是汽車輕量化研究開(kāi)發(fā)的必然趨勢(shì)。

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