近 生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍，专用汽车重量每减少50kg，每升燃油行驶的距离可增加2km；汽车重量每减轻1%，燃油消耗下降0.6%～1%。铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。 轮毂用铝合金 专用车铝轮毂因为质轻、散热性好，并具有良好的外观，而逐渐取代了钢轮毂。在过去的10年，全球铝合金汽车轮毂以7.6%的年增长率增长，根据分析，到2010年时，汽车轮毂铝化率可达72%～78%[4]。A365是一种铸造铝合金，它具有良好的铸造性能又具有高的综合力学性能，世界各国的铸造铝合金轮毂都是此类合金生产的。我国西南铝加工厂与日本轻金属株式会合作开发了A6061铝合金轮毂。 变形铝合金的应用 变形铝合金在汽车上主要用于制造专用车车门、行李箱等车身面板、保险杠、发动机罩、车轮的轮辐、轮毂罩、轮外饰罩、制动器总成的保护罩、消声罩、防抱死制动系统、热交换器、车身构架、座位、车箱底板等结构件以及仪表板等装饰件。 专用车车身板件用铝合金 板材在轿车上的应用比重不断上升，如经热处理（如：T4、T6、T8）的6000系（AI-Mg-Si 系）铝合金板材，能够很好的满足汽车对壳体的要求，可用做车身框架材料。Audi A8的车身钣金件，即采用了本系合金铝材。另外，2000系（AI-Cu-Mg系）、5000系（AI-Mg系）和7000系（AI-Mg-Zn-Cu系）铝合金也可应用于车身材料。近几年，采用6000系和7000系高强度铝合金开发了“口”、“日”、“目”、“田”字形状的薄板和中空型材，不仅质量轻、强度高、抗裂性能好，而且成型性能好，在汽车上得到了广泛的应用。 其它铝合金结构件
铝合金在汽车上的应用 近20年来，世界性能源问题变得越来越严重，这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍，汽车重量每减少50kg，每升燃油行驶的距离可增加2km；汽车重量每减轻1%，燃油消耗下降0.6%～1%。铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。目前，美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家，如德国大众AudiA8、A2，日本的NXS等车身用铝合金量达80%。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达（均为引进生产线）用铝合金外，国产以红旗较多，约80～100kg。有资料表明，用铝合金结构代替传统钢结构，可使汽车质量减轻30%～40%，制造发动机可减轻30%，制造车轮可减轻50%。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。因此，研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 1 铝合金在汽车工业中的应用背景 最早把铝材运用到汽车上的是印度人，据记载，1896年印度人率先用铝制做了汽车曲轴箱。进入20世纪早期，铝在制造豪华汽车和赛车上有一定的应用，铝制车身的汽车开始出现，如亨利·福特的Model T型汽车和二、三十年代欧洲赛车场上法拉利360赛车都是铝制车身。 铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料，铝合金作为典型的轻质金属广泛应用于国外汽车上，国外汽车铝合金制部件主要有活塞、气缸盖、离合器壳、油底壳、保险杠、热交换器、支架、车轮、车身板及装饰部件等。。目前，美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家，如德国大众AudiA8、A2，日本的NXS等车身用铝合金量达80%。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达（均为引进生产线）用铝合金外，国产以红旗较多，约80～100kg。有资料表明，用铝合金结构代替传统钢结构，可使汽车质量减轻30%～40%，制造发动机可减轻30%，制造车轮可减轻50%。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。因此，研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 铝合金的主要优点是重量轻，散热性好。随着发动技术的发展，四气阀结构成为发动机的主流设计趋势。与两气阀发动机相比，每缸四气阀的气缸盖比每缸两气阀的气缸盖在工作时要产生更多的热量，采用全铝合金缸盖是最好的解决办法。 目前，轿车发动机部件中不仅活塞、散热器、油底壳缸体采用铝合金材料，而且缸盖、曲轴箱也采用这种材料。在目前的形式下，在发动机上采用铝合金替代铸铁已经成为主流趋势。法国汽车的铝汽缸套已达100％，铝汽缸体达45%。在未来几年里，随着高强度优质铝合金材料的开发成功和制造工艺的不断改进，铝合金材料将愈来愈多的用来制造这一类零部件。 汽车用铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金在汽车上的使用量最多，占80%以上，其中又分为重力铸造件，低压铸造件和其它特种铸造零件。变形铝合金包括板材、箔材、挤压材、锻件等。世界各国工业用铝合金材料的品种构成虽然有一定的差异，但大体是相同的。其品种构成：铸件占80%左右，锻件占1%～3%，其余为加工材。美国汽车工业中变形铝合金占较大比例，
铝合金在高速铁路上的应用现状及发展趋势 摘要：铁路运输是我国主要的交通运输方式，在国民经济中起着非常重要的作用。而铁路车辆是铁路运输中直接载运旅客和货物的工具，是铁路中的一个主要环节，随着社会的进步，运输对车辆的要求越来越高。车体作为车辆的一个主要部件，其轻量化设计就成为一个关键的问题。高速列车的轻型化对于发展交通运输、改善机车车辆运行平稳性、降低能源消耗、减少轮轨磨耗都是至关重要的。当今世界上，大多数发达国家采用铝合金为材质制造车体结构，介绍目前国内外铁路运输中铝材的应用优势及其主要障碍，通过使用铝材来代替传统的钢铁材料，可大大减轻自重以降低能耗、减少环境污染、提高经济性。并对铝材的发展趋势做了猜测。 关键词铝合金；现状；发展趋势 1引言 铁路运输工业正面临越来越严重的三大课题：能源、环保、安全。减轻火车自重以降低能耗，减少环境污染，节约有限资源已成为火车运输关注的焦点。轻量化是火车发展的一个重要趋势，通过使用轻质材料来替代传统的钢铁材料，可以减轻火车的质量，以达到节省燃料的目的。因此，越来越多的轻质或高比强度的材料受关注，如板、铝合金。本文就高速铁路客车用铝合金材料的现状及发展趋势做些讨论。 2铝合金的特点及其应用优势 2.1铝合金的特点 铝的密度小，仅为2.7（属轻金属），约为钢的1/3。由于铝的表面易氧化形成致密而稳定的氧化膜，所以耐蚀性好。铝有较好的铸造性，由于铝的融化温度低，流动性好，易于制造各种复杂外形的零件。铝中加入一种或几种元素后即构成铝合金，铝合金相对于纯铝可以提高强度和硬度，除固溶强化外，有些铝合金还可以热处理强化，使有些铝合金的抗拉强度可超过600MPa，与低碳钢相比，比强度则胜过某些合金钢。铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类，各种类均有各自的使用范围，并有各自的代号，以供使用者选用。 铝合金仍然保持了质轻的特点，但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面：一是作为受力构件；二是作为门、窗、管、盖、壳等材料；三是作为装饰和绝热材料。
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铝合金在汽车上的应用 近20年来，世界性能源问题变得越来越严重，这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍，汽车重量每减少50kg，每升燃油行驶的距离可增加2km；汽车重量每减轻1%，燃油消耗下降%～1%。铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。目前，美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家，如德国大众AudiA8、A2，日本的NXS等车身用铝合金量达80%。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达（均为引进生产线）用铝合金外，国产以红旗较多，约80～100kg。有资料表明，用铝合金结构代替传统钢结构，可使汽车质量减轻30%～40%，制造发动机可减轻30%，制造车轮可减轻50%。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。因此，研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 1 铝合金在汽车工业中的应用背景 最早把铝材运用到汽车上的是印度人，据记载，1896年印度人率先用铝制做了汽车曲轴箱。进入20世纪早期，铝在制造豪华汽车和赛车上有一定的应用，铝制车身的汽车开始出现，如亨利·福特的Model T型汽车和二、三十年代欧洲赛车场上法拉利360赛车都是铝制车身。 汽车用铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金在汽车上的使用量最多，占80%以上，其中又分为重力铸造件，低压铸造件和其它特种铸造零件。变形铝合金包括板材、箔材、挤压材、锻件等。世界各国工业用铝合金材料的品种构成虽然有一定的差异，但大体是相同的。其品种构成：铸件占80%左右，锻件占1%～3%，其余为加工材。美国汽车工业中变形铝合金占较大比例，达36%。 铸造铝合金的应用 铸造铝合金具有优良的铸造性能。可根据使用目的、零件形状、尺寸精度、数量、质量标准、机械性能等各方面的要求和经济效益选择适宜的合金和合适的铸造方法。铸造铝合金主要用于铸造发动机气缸体、离合器壳体、后桥壳、转向器壳体、变速器、配气机构、机油泵、水泵、摇臂盖、车轮、发动机框架、制动钳、油缸及制动盘等非发动机构件。 发动机用铝合金 汽车发动机用铝合金制造轻量化最为明显，一般可减重30%以上，另外，发动机的气缸体和缸盖均要求材料的导热性能好、抗腐蚀能力强，而铝合金在这些方面具有非常突出的优势，因此各汽车制造厂纷纷进行发动机铝材化的研制和开发。目前国外很多汽车公司均已采用了全铝制的发动机气缸体和气缸盖。如美国通用汽车公司已采用了全铝气缸套；法国汽车公司铝气缸套已达100%，铝气缸体达45%；日本日产公司VQ和丰田公司的凌志IMZ-FEV6均采用了铸铝发动机油底壳；克莱斯勒公司新V6发动机气缸体和缸盖都使用了铝合金材料。 轮毂用铝合金 铝轮毂因为质轻、散热性好，并具有良好的外观，而逐渐取代了钢轮毂。在过去的10年，全球铝合金汽车轮毂以%的年增长率增长，根据分析，到2010年时，汽车轮毂铝化率可达72%～78%[4]。A365是一种铸造铝合金，它具有良好的铸造性能又具有高的综合力学性能，世界各国的铸造铝合金轮毂都是此类合金生产的。我国西南铝加工厂与日本轻金属株式会合作开发了A6061铝合金轮毂[5]。
镁合金在汽车材料上的应用及发展前景 摘要：介绍了镁及镁合金的类型和它们的基本性能，国内外在汽车材料方面对其的应用情况，镁合金在汽车轻量化方面的应用，展望了镁合金在未来的应用前景。 1、镁及镁合金的特性 镁是银白色的金属元素,常温下镁的密度为 g/cm ,约为钢的1/4,铝的2/3。在金属镁中添加其他元素可以形成各种镁合金。镁合金是现在大量使用的工程结构材料中最轻的,其比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当。同时,镁合金还具有良好的减振性,在相同载荷下,减振性是铝的100倍、钛合金的 300~500倍。镁合金还具有良好的切削加工性及尺寸稳定性,其耐凹陷性、铸造成型性及表面装饰性俱佳,加之具有易回收利用、导热优良性、抗电磁干扰及屏蔽性能等特点,镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动及风动工具和医疗器械等领域。金属镁主要用于:铝基合金的重要添加元素,用量约占镁的总消耗量的43%左右;制造各种零部件的用量已达到镁消耗量的35%左右;炼钢脱硫约占13%;阴极保护材料、金属还原剂和化工行业等。 当今，钢铁、铝合金和塑料是汽车上使用最多的三大类材料，按重量计算，三类材料占整车比例合计约为80%，其中钢铁约占62%，铝合金和塑料大体相当，均占8%-10%。镁合金在汽车上的应用比例为%，平均重量约5kg，但近几年的增幅却较大。镁的比重为cm3,是铝的2/3，钢的2/9，和塑料相当，是最实用的减重轻金属材料。镁合金也具有比强度、比刚度高等优良性能。正因为如此，镁合金有利于汽车轻量化、有利于节能和减排。据资料介绍：轿车质量每减轻100kg，油耗可降低5%。如果每辆汽车使用70kg镁合金，CO2年排放量能减少30%以上。汽车减重可以提高其加速性能；顶部和车门减重，可以降低汽车重心，增强稳定性；前部减重，可以使汽车重心后移，改善操纵性能。 同时，镁的减振系数远高于铝和钢铁，具有优良的抗冲击性能，有利于减振降噪，选用镁合金作为汽车结构材料能有效降低汽车振动和噪声，受冲击时能吸收更多的能量。镁合金的散热性好，抗电磁干扰性高，使汽车更为安全舒适。 2、常用镁合金类型及其性能 由于交通工具轻量化的推动，世界各国都展开了对镁合金的研究，而限制镁合金发展的一个主要原因是镁合金的高性能——抗蠕变能力和高温疲劳性能较差，因此新材料的研发主要是针对这一问题进行，概括的说主要包括两个方面，一是对现有合金的优化，主要是针对现有的商业镁合金，特别是对AZ、ZK系合金进行改性，通过添加合金元素以期改善合金的高温性能；二是新合金系的开发，主要是指新型Mg-RE系的研发。 镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金。镁合金按合金组元不同主要有 Mg-Al-Zn-Mn系（Az系列）、Mg-Al- Mn系（AM）和Mg- Al-Si-Mn系（AS）、
铝合金在汽车中的应用 汽车工业在蓬勃发展的同时，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。实施汽车轻量化过程中铝合金材料将发挥其天然优势，主要用来改造和替代车身材料。汽车轻量化大致可以分为车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化三类，其目的均是在保证性能的前提下通过使用更轻材料降低车重，从而实现节能环保功能。 板材在轿车上的应用比重不断上升，如经热处理的6000系铝合金板材，能够很好的满足汽车对壳体的要求，可用做车身框架材料。Audi A8的车身钣金件，即采用了本系合金铝材。另外，2000系5000系和7000系铝合金也可应用于车身材料。近几年，采用6000系和7000系高强度铝合金开发了“口”、“日”、“目”、“田”字形状的薄板和中空型材，不仅质量轻、强度高、抗裂性能好，而且成型性能好，在汽车上得到了广泛的应用。 汽车发动机用铝合金制造轻量化最为明显，一般可减重30%以上，另外，
发动机的气缸体和缸盖均要求材料的导热性能好、抗腐蚀能力强，而铝合金在这些方面具有非常突出的优势，因此各汽车制造厂纷纷进行发动机铝材化的研制和开发。目前国外很多汽车公司均已采用了全铝制的发动机气缸体和气缸盖。如美国通用汽车公司已采用了全铝气缸套；法国汽车公司铝气缸套已达100%，铝气缸体达45%；日本日产公司VQ和丰田公司的凌志IMZ-FEV6均采用了铸铝发动机油底壳；克莱斯勒公司新V6发动机气缸体和缸盖都使用了铝合金材料。 由于组成汽车的底盘的零部件很多，对其中任何一个零件进行减重改造，往往需要相应作出数十处，乃至数百处改动，耗费大量的试验费和设备投资费。所以在进行底盘的轻量化改造时，需要结合相应的标准和实际需要而作主要轻量化零部件的选择。 目前，我国汽车生产量继美国、日本、德国之后，居世界第四位。而在汽车铝化率方面，我国的技术还相对比较落后。当前发达国家汽车上铝材的使用已达138kg，铝化率达12%，而我国汽车上铝材的使用与国外差距很大，平均用铝量仅为60kg，铝化率不到5%[9]。因此，我国汽车用铝合金市场的发展前景非常广阔。
铝合金在汽车上的应用现状汽车是应用最广泛的交通工具，环保、能源、安全是汽车发展的三大课题。 为解决这三大课题，现代汽车正朝着轻量化、高速、安全舒适、低成本、低排放与节能的方向发展。而目前满足上述要求的最有效的途径就减轻汽车自重。铝及其合金加工材料由于具有密度小、比强度高、抗冲击性能好、耐腐蚀、良好的加工成型性以及极高的再回收、再生性等一系列优良特性，成为实现汽车轻量化最理想的首选材料。汽车使用铝合金材料具有多方面的优点： 首先是减重效果明显，通常每使用1Kg铝，汽车自重可下降2.25Kg； 第二是节能效果十分可观。根据日本科研机构测定，汽车重量每减轻1Kg,平均一年可节省12L汽油。车重每降低10%，燃料消耗可降低5.6%； 第三是乘客的舒适性和安全性获得提高。若车重减轻37%，发动机输出功率可提高40%；车重减轻25%，就可使汽车加速到60Km/h的时间从原来的10秒钟减少到8秒钟；同时使用铝合金车轮，由于震动变小可使用更轻的缓冲器；由于是在不减少汽车容积的情况下使用铝合金材料而减轻汽车自重，因此使汽车更加稳定、乘客空间变大，在受到冲击时铝结构能吸收分散更多的能量，因而更加安全和舒适； 第四是在减少污染、改善环境方面。由于汽车重量的减轻，导致了燃料消耗的下降，所以可减少尾气的排放，使环境得到改善。据介绍，若车重减少50%，CO2排放量可减少13%； 第五是汽车报废后铝可以回收再利用，因为铝是能最大限度回收的材料，前回收率为85%，有80%左右的再生铝用于汽车工业，汽车用铝中有60%来自回收的废铝。 因此汽车的铝化是世界性的发展趋势。汽车铝化的先行国是美国、日本、德国三大汽车生产国。日本计划未来单台车用铝270Kg，使铝化率达到31.3%，届时体构造用材料中约17%为铝。因此，逐渐提高汽车的用铝量已成为世界各国的共识。 1.1汽车发动机的铝化 发动机是汽车的心脏，占发动机总重量25%的汽缸体的铝化速度正在加快。日本本田公司用新压铸法(低速、中压铸造)成功地使气缸达到了100%的铝合金化。日本丰田公司已推出莱克萨斯(Lexus)LS-400型高级轿车用的全铝合金发动机。这种IUZ-FE发动机汽缸容量为4.0L，净重202Kg，在V8型汽车发动机中是最轻的。美国福特汽车公司也已推出一种铝合金发动机，该名为“V6永久技术”发动机汽缸容量分别为2.5L和3.0L两种。Al-Si系耐磨合金，Al-Si-(Fe,Ni)系耐热耐磨合金，Al-Fe系耐热合金等正在用于制作活塞、连杆、汽缸套等发动机零部件等。使用新型中低压铸法可实现缸体的轻量化，减少壁厚10mm，相当于减轻重量1～1.5Kg气缸盖、活塞等零件都可能全部使用铝铸体。随着新型耐磨蚀耐热铝合金的不断研究开发，将会进一步加快汽车发动机的铝化速度。 1.2 汽车散热器的铝化 汽车散热器(包括水箱、空调器的蒸发器和冷凝器)大多数是用厚铝箔与铝管
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/a58138314.html, 浅谈铝合金的性能及其在汽车上的应用 作者：赵生莲 来源：《大东方》2016年第09期 摘要：铝合金具有比重小，比强度高，良好的成形性能、力学性能、物理性能以及工艺 性能、易回收再生的优点，因此铝合金广泛用于汽车部件上。 关键词：铝合金；汽车 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶铝合金及化学工业中已大量应用。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。随着汽车节能、减轻重量的诉求，汽车用铝板将逐渐替代钢板，未来，汽车用铝板将有很大的市场，主要用于汽车引擎盖和车门。铝合金车轮是铝合金在汽车上第二个应用广泛的领域，因为质轻、散热性好并具有良好的外观，铝合金车轮逐渐代替了钢轮毂。 1纯铝及铝合金的性能 铝是地壳中含量最丰富的金属元素，含量高于7%。纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ=32～40%，ψ=70～90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好，但是纯铝的强度很低，退火状态σb值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb值分别可达24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料。 2铝合金在汽车上的应用 2.1汽车引擎盖 汽车引擎盖能降低发动机噪音的时候，能够同时隔离由于发动机工作时产生的热量，有效保护引擎盖表面上的漆面，防止老化。其作用有： 空气导流。对于在空气中高速运动物体，气流在运动物体周边产生的空气阻力和扰流会直接影响运动轨迹和运动速度，通过引擎盖外形可有效调整空气相对汽车运动时的流动方向和对车产生的阻碍力作用，减小气流对车得影响。通过导流，空气阻力可分解成有益力，力高前轮轮胎对地的力量，有利于车的行驶稳定。流线型引擎盖外观基本是依照这个原理设计的。 保护发动机及周边管线配件等。引擎盖下，都是汽车重要的组成部分，包括发动机、电路、油路、刹车系统以及传动系统等等。对车辆至关重要。通过提高引擎盖强度和构造，可充分防止冲击、腐蚀、雨水、及电干扰等不利影响，充分保护车辆的正常工作。
铝合金在汽车上的应用 近20 年来，世界性能源问题变得越来越严重，这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生 产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍，汽车重量每减少50kg ，每升燃油行驶的距离可增 加2km ；汽车重量每减轻1% ，燃油消耗下降0.6% ～1% 。铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝 合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零 件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。目前，美国、日 本、德国是汽车采用铝合金最多的国家，如德国大众AudiA8 、A2，日本的NXS 等车身用铝合金量达80% 。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达（均为引进生产线）用铝合金外，国产以红旗较 多，约80 ～100kg 。有资料表明，用铝合金结构代替传统钢结构，可使汽车质量减轻30% ～40% ，制造发动机可减轻30% ，制造车轮可减轻50% 。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和 运输高效的重要途径之一。因此，研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 1 铝合金在汽车工业中的应用背景 最早把铝材运用到汽车上的是印度人，据记载，1896 年印度人率先用铝制做了汽车曲轴箱。 进入20 世纪早期，铝在制造豪华汽车和赛车上有一定的应用，铝制车身的汽车开始出现，如亨利·福特的Model T 型汽车和二、三十年代欧洲赛车场上法拉利360 赛车都是铝制车身。 铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车 零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生 产不可缺少的重要材料，铝合金作为典型的轻质金属广泛应用于国外汽车上，国外汽车铝合金制部 件主要有活塞、气缸盖、离合器壳、油底壳、保险杠、热交换器、支架、车轮、车身板及装饰部件 等。。目前，美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家，如德国大众AudiA8 、A2 ，日本的NXS 等车身用铝合金量达80% 。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达（均为引进生产线）用铝合金外，国产以红旗较多，约80 ～100kg 。有资料表明，用铝合金结构代替传统钢结构，可使汽车质量减轻30% ～40% ，制造发动机可减轻30% ，制造车轮可减轻50% 。采用铝合金是汽车轻量 化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。因此，研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 铝合金的主要优点是重量轻，散热性好。随着发动技术的发展，四气阀结构成为发动机的主 流设计趋势。与两气阀发动机相比，每缸四气阀的气缸盖比每缸两气阀的气缸盖在工作时要产生更 多的热量，采用全铝合金缸盖是最好的解决办法。 目前，轿车发动机部件中不仅活塞、散热器、油底壳缸体采用铝合金材料，而且缸盖、曲轴 箱也采用这种材料。在目前的形式下，在发动机上采用铝合金替代铸铁已经成为主流趋势。法国汽 车的铝汽缸套已达100 ％，铝汽缸体达45% 。在未来几年里，随着高强度优质铝合金材料的开发成 功和制造工艺的不断改进，铝合金材料将愈来愈多的用来制造这一类零部件。 汽车用铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金在汽车上的使用量最多，占80% 以上，其中又分为重力铸造件，低压铸造件和其它特种铸造零件。变形铝合金包括板材、箔材、挤压
Materials Comparison 材料对照表 Applications for precision diecasting are limitless and though Value and product differential. Dynacast operates zinc ,aluminium and magnesium diecasting facilities globally, manufacturing miniature to large precision components utilizing proprietary multi-slide and conventional hot and cold chamber diecasting technologies. dynacast knowledge , combined with structured project management methods , supports customers from concept , though rapid prototyping , tooling and pre-production stages as well as into full-scale manufacturing . Zinc Alloy composition 锌合金成分 % ALLOY 2 ALLOY 3 ALLOY 5 ALLOY7 ZA8 ZA27 Z210 AcuZinc5 BERIC Aluminium 铝 3.5-4.3 3.5-4.3 3.5-4.3 3.5-4.3 8.0-8.8 25.0-28.0 1.7-2.5 2.8-3.3 3.0-4.0 Copper 铜 2.5-3.0 0.25max 0.75-1.25 0.25max 0.8-1.3 2.0-2.5 0.8-1.2 5.0-6.0 3.0-4.0 Magnesium 镁 0.02-0.05 0.02-0.05 0.03-0.08 0.005-0.02 0.015-0.03 0.01-0.02 0.03-0.08 0.025-0.05 0.04 Iron (max) 铁 0.1 0.1 0.1 0.075 0.075 0.075 0.02 0.075 - Lead (max) 铅 0.005 0.005 0.005 0.003 0.006 0.006 0.006 0.005 - Cadmium(max) 镉 0.004 0.004 0.004 0.002 0.006 0.006 0.006 0.004 - Tin (max) 锡 0.003 0.003 0.003 0.001 0.003 0.003 0.001 0.003 - Nickel 镍 - - - 0.005-0.02 - - - - - Others 其他 - - - - - - - - 0.04Be,0.1Ti Zinc 锌 Remainder Remainder Remainder Remainder Remainder Remainder Remainder Remainder Remainder MAGNESIUM Alloy composition ALUMINIUM Alloy composition 镁合金成分 铝合金成分 Designation & Standards Cross Reference 材料 Material US Designation European Designation US Standard European Standard Zinc 锌 Alloy 2 ZP2 ASTM B86 EN12844 Alloy 3 ZP3 ASTM B86 EN12844 Alloy 5 ZP5 ASTM B86 EN12844 Alloy 7 - ASTM B86 - ZA8 ZP8 ASTM B791 ZA27 ZP27 ASTM B86 EN12844 Aluminium 铝 A380 46500 ASTM B85 EN1706 A383 46100 ASTM B85 EN1706 B390 - ASTM B85 - Magnesium 镁 AZ91D MC21121 ASTM B94 EN1753 AM60A MC21230 ASTM B94 EN1753
铝材在汽车上的应用状况 及其发展前景 【摘要】：铝合金材料具有高的导电性、导热性，比重小，塑性好，易成形，易回收利用。铸、锻、冲压工艺均适合于铝合金制造各类汽车零件。因此，铝在交通工具制造领域，尤其是汽车制造领域应用十分广泛，按用途划分，大致包括：缸体，缸盖，离合器罩，变速箱壳体，机泵体及盖，压缩机壳体，发电机壳体，制动泵壳体，减震器壳体；方向盘骨架，底盘部分支架等等。 【关键词】：铝合金材料，汽车制造领域，汽车零件，十分广泛 1.前言 近年来世界性能源问题变得越来越严重，这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍，汽车重量每减少50kg，每升燃油行驶的距离可增加2km；汽车重量每减轻1%，燃油消耗下降0.6%～1%。铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。本文就汽车用铝合金材料的现况及发展趋势做些讨论。 2.铝合金在汽车上的应用优势 （1）汽车轻量化，节能降耗，有利环保。 （2）汽车铝合金零部件回收再利用率高。铝合金熔点低，便于重熔回收，目前回收率不低于90%。
（3）安全舒适，铝合金汽车实在不降低汽车容量的情况下减轻汽车自重，车身重心降低，汽车行驶更稳定、舒适。由于铝合金汽车轻便，质量小，故碰撞时的能量相对于钢体汽车小了许多。此外，由于铝合金材料性能及车身构造，能充分吸收撞击时的能量，故而更加安全。 （4）减少工序，提高装配效率。铝合金汽车整体构架，焊点少，减少了加工工序，铝合金整体车身比钢体焊接车身约轻35%，并且无需防锈处理，只有25%-35%的部件需要电焊，因而可大幅度提高汽车的装配速度。 （5）提高燃油效率，加大载重能力，铝合金在汽车上的应用可大大降低车身的重量，相同的燃油，铝合金汽车比普通钢体汽车行驶的路程要远，提高了燃油效率。此外，减重的同时等于提高了汽车的载重量，可增大汽车的运输效率，降低运输成本。 3.铝合金在汽车车体上的应用 3.1 铸造铝合金的应用 铸造铝合金具有优良的铸造性能。可根据使用目的、零件形状、尺寸精度、数量、质量标准、机械性能等各方面的要求和经济效益选择适宜的合金和合适的铸造方法。铸造铝合金主要用于铸造发动机气缸体、离合器壳体、后桥壳、转向器壳体、变速器、配气机构、机油泵、水泵、摇臂盖、车轮、发动机框架、制动钳、油缸及制动盘等非发动机构件。 3.1.1 发动机用铝合金 汽车发动机用铝合金制造轻量化最为明显，一般可减重30%以上，另外，发动机的气缸体和缸盖均要求材料的导热性能好、抗腐蚀能力强，而铝合金在这些方面具有非常突出的优势，因此各汽车制造厂纷纷进行发动机铝材化的研制和开发。目前国外很多汽车公司均已采用了全铝制的发动机气缸体和气缸盖。如美国通用汽车公司已采用了全铝气缸套；法国汽车公司铝气缸套已达100%，铝气缸体达45%；日本日产公司VQ和丰田公司的凌志IMZ-FEV6均采用了铸铝发动机油底壳；克莱斯勒公司新V6发动机气缸体和缸盖都使用了铝合金材料。 3.1.2 轮毂用铝合金
铝合金在车身中的应用与修复 2009-07-19 00:04:11| 分类：俱乐部会刊第一期|举报|字号订阅 .一.铝合金在车身制造中的应用 现在汽车制造的一个趋势是使用铝等材料制造车身中大的覆盖件板件,来减少车辆自重,像发动机罩,车顶,车门板,车辆中像奥迪A6,雷诺Laguna ii,标致307和欧宝维特C,他们的发动机罩是铝,雷诺Laguna ii的发动机罩,车顶和车门板都使用铝合金.可是,有许多制造厂把铝合金引入到车身结构件的生产中,甚至完全 用铝合金来制造整个车身,车辆中像奥迪A2,A8,捷豹的XJ,其他的厂家像宝马的5系列,铝合金用来制造车身前部的结构件和外部板件. 二.车身中铝合金的种类 1、铝的化学性能和物理性能 纯铝的化学活泼性强，与空气接触时，会在表面形成一层致密的三氧化二铝，这层氧化膜可防止硝酸及醋酸的腐蚀，但在碱类和含氯离子的盐类溶液中，这层氧化膜迅速被破坏，从而引起强烈的腐蚀。
铝合金中主要合金元素是硅,还有少量的镁,主要含硅镁合金的通常属于4000-6000系列铝合金,这些部件一般应用在碰撞吸能区域,除了能够承载正常的载荷外,主要在碰撞中吸收能量.一般制造横梁,保险杠加强梁等. 冲压件有非常高的强度,它们能够加强车身的强度和刚性,使车身能够在剧烈的碰撞中保持结构的完整性. 像宝马5系列的前围前罩板,是用5000型铝镁合金制造的. 板件必须要有较高的质量和表面强度,他们通常使用5000系列铝合金 板件有较高的质量和表面强度,他们通常用来制造外部板件,合金中主要有铝镁和硅,或者铝和镁 二.铝合金在车身制造中的优点 在新的车身中铝合金有许多优点和特性,虽然这些特性不一定是好的方面,性能超过传统的钢铁车身,它有许多优点不仅仅是在减轻车身重量方面,重要的是减小燃油消耗,改善车辆的操纵性.