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未来派——车身轻量化材料的应用

   日期:2018-09-22 20:09     来源:GNR代表处    
核心提示:轻量化这一概念最早起源于赛车运动,其产生不难理解,重量降低带来的速度上的优势,以及操控性能的提升,对于赛车是不言而喻的。
 
轻量化这一概念最早起源于赛车运动,其产生不难理解,重量降低带来的速度上的优势,以及操控性能的提升,对于赛车是不言而喻的。随着“节能环保”越来越成为广泛关注的话题,轻量化现也广泛应用到普通汽车领域。在整车品质、性能不变的情况下,车身轻量化对减少尾气排放、提高燃油效率和车辆安全性意义重大。
汽车轻量化发展主要有三个方向:
一、采用新型材料,主要是低密度材料和高强度材料两大类。
☻新材料应用上主要有高强度钢、铝合金、镁合金和工程塑料等。
二、轻量化结构设计
☻除直接运用轻量化材料代替普通钢板外,还需要对车身整体结构进行分析和优化,实现汽车零部件的整体化、集成化和精简化。
三、轻量化制造工艺
☻在使用轻量化材料和优化结构设计后,往往需要革新制造工艺来满足材料和结构的变化,如目前已广泛应用的激光拼焊板、热冲压成形和液压成形等工艺。
今天我们先带大家详细了解下轻量化材料中“铝”“镁”的应用
轻量化材料的应用
1. 铝合金材料
铝是汽车轻量化的首选材料,用于汽车的铝合金大体上可分为铸造铝合金、变形铝合金和铝基复合材料。铸造铝合金主要用于发动机、传动结构、转向系统、制动器、行走系统及各种附件。铝合金主要通过固溶强化、时效强化、细晶强化、形变强化这几种手段进行提升强度。
不同的合金元素对铝合金的性能也会有显著的差异。以Al-Mn系和Al-Mg系为主的防锈铝合金,以Al-Cu-Mg系为主的硬铝合金,以Al-Mg-Zn-Cu系为主的超硬铝合金,以Al-Mg-Si-Cu系或Al-Cu-Mg-Ni-Fe系为主的锻造铝合金,以Al-Si系或Al-Mg系或Al-Zn系为主的铸造铝合金,每种铝合金都具有独特的物理化学性质。
2. 镁合金材料
镁是最轻的金属结构材料,其密度只有1.74g/cm3,仅相当于铝的2/3、钢的1/4。镁由于优良的物理性能和机械加工性能,丰富的蕴藏量,已经被公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料。世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。在欧美国家中,各国汽车厂商正极力争取采用镁合金零件的多少作为自身车辆领先的标志。
纯镁材质柔软,不能直接作为结构材料使用,一般情况下,镁都是以合金的形式出现。同时,镁的电极电位很低,所以耐蚀性很差,在潮湿大气、淡水、海水及绝大多数酸、盐溶液中易受到腐蚀。通过添加合金元素对镁合金进行强化,来满足使用需求,是轻量化研究中重要的一步。镁合金除了通过合金化,还能通过热处理强化或晶粒细化强化提升整体强度,以满足使用需求。
相信大家看到这里,一定也都认识到“铝”“镁”两种材料在实现汽车轻量化的重要性,而只有使用合格的材料才能在确保车辆安全性的前提下将汽车轻量化达到最高的标准。那么我们在制造生产的过程中,使用什么方法可以更加快速,便捷,准确地鉴定来料是否符合标准呢?
首先你需要一台GNR的手持式光谱仪,然后你不仅可以
也能够快速准确的辨别铝合金或镁合金牌号,准确定量分析其中元素含量,仅需5-10s既能获取试样的化学成分信息。下表为手持式光谱仪检测6013铝合金数据:
表格中数值单位均为%
无论是铝合金、镁合金、还是钛合金,采用基本参数法的手持式光谱仪无需区分不同基体,使用统一程序便能进行快速准确的检测。检出限较低,对于Cu, Fe, Sn等重元素,其检出限在0.01%;对于Mg, Si等轻质元素,检出限在0.05%。
 
 
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