现代汽车材料.pdf

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1、PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 近年来，为了适应用户对汽车多样化的需要，车上的装备越来越多，从而使汽车的质量明显增加。为了提高汽车性能，降低汽车成本，满足汽车燃油经济性法规的要求，就必须减轻整车质量。减轻汽车质量的一个主要手段就是采用新材料，在保证性能不下降的情况下达到整车质量下降的目的。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 汽车轻量化的意义PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 汽车材料是汽车设计、品质、质量及竞争力的基础，汽车生产技术的发展在很大程度上取决于汽车材料的发展。材料是汽车质量保障的基础，在研制更经济、更

2、安全和更经便的汽车中，是关键的一环。随着科学技术的发展，各种新型材料逐渐应用于汽车生产。近几年，各种钢铁、有色金属和非金属新材料在汽车上的应用越来越广泛。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 钢铁材料a.高强度钢b.不锈钢c.铸铁材料有色金属材料a.铝合金b.镁合金c.钛合金非金属材料a.塑料b.陶瓷c.碳纤维PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、高强度钢的定义高强度钢是指那些在强度和韧性方面结合很好的钢种。根据国际上对超轻钢汽车的研究，将屈服强度在210 550 M Pa的钢板称为高强度钢板，屈服强度大于550 M Pa的为超高强度钢。2、

3、汽车上应用高强度钢板的主要目的:a.增加构件的变形抗力b.提高能量吸收能力c.扩大弹性应变区PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3、高强度钢在汽车上的应用A.车身钢板的90%已使用高强度钢板。使用高强度钢板可以在不增加成本的前提下实现车身降重25%，且静态扭转刚度提高80%，静态弯曲刚度提高52%。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3、高强度钢在汽车上的应用B.加入Ti、V和Cr等元素的析出强化钢板可用于车轮和其它底盘零件。NAN0780钢在悬架系统中的应用福特F-250镀铬钢车轮PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建

4、 3、高强度钢在汽车上的应用C.激光拼焊毛坯钢板（Tailored Blank）。大众汽车激光拼焊技术的应用PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、不锈钢的特点不锈钢具有优良的耐酸性、耐热性、加工成型性，具有优良的节能减排效益，世界不锈钢产量逐年上升。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、不锈钢在汽车上的应用a.汽车排气系统用不锈钢b.汽车燃油箱用不锈钢c.汽车车架用不锈钢d.汽车不锈钢零部件e.汽车装饰用不锈钢PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、不锈钢在汽车上的应用Magna Flow公司排气系统 随着排气法

5、规的严格化，发动机排出的气体温度越来越高，要求汽车排气系统的部件具有优良的耐热性和耐蚀性，同时还要求尽量轻量化，现在已经使用耐热铸钢和耐热钢取代过去的铸钢及普通钢部件。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、铸铁的特点A.汽车行业的激烈竞争要求汽车铸件逐步实现高强度、高韧性、一致、精确、轻量、洁净和个性化。提高汽车铸件的强度、韧性，可以降低铸件壁厚或采用中空减轻重量，实现汽车轻量化。B.一汽集团根据其各类车型铸铁用量预计，2015年，汽车铸铁件将达1000多万吨。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、铸铁的种类A.灰铸铁汽车用灰铸铁件主要为

6、缸体，使其向着薄壁高强度发展。B.蠕墨铸铁蠕墨铸铁主要应用在汽车排气管与大马力发动机缸盖上。C.等温淬火球墨铸铁(ADI)等温淬火球墨铸铁已在欧美的卡车底盘、发动机和实现产品化。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、铝合金的特点铝的密度约为钢的1/3，是应用最广泛的轻量化材料。以美国生产的汽车产品为例，1976年每车用铝合金仅39kg，1982年达到62kg，而1998年则达到了100kg。轿车中每使用1kg铝，可使寿命期内轿车减少20kg尾气排放。北美、欧洲和日本汽车的单车平均用铝量PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、铝合金的种类A.

7、灰铸造铝合金许多种元素都可以作为铸造铝合金的合金元素，但只有Si、Cu、Mg、Zn、Li在大量生产中具有重要意义。铝合金铸件主要应用于发动机气缸体、气缸盖、活塞、发动机悬置支架、传动器壳体、离合器壳体、车轮、把手及罩盖壳体类零件等。铝铸件中不可避免地存在缺陷压铸件还不能热处理，因此在用铝合金来生产要求较高强度铸件时受到限制。为此在铸件生产工艺上作了改进，铸造锻造法和半固态成型法将是未来较多用的工艺。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、铝合金的种类B.变形铝合金变形铝合金指铝合金板带材、挤压型材和锻造材，在汽车上主要用于车身面板、车身骨架、发动机散热器、空调冷凝器、

8、蒸发器、车轮、装饰件和悬架系统零件等。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、铝合金的种类C.铝基复合材料铝基复合材料密度低、比强度和比模量高、抗热疲劳性能好，但在汽车上的应用受到价格及生产质量控制等方面的制约，还没有形成很大的规模。目前，铝基复合材料在连杆、活塞、制动盘、制动钳和传动轴管等零件上的试验或使用显示出了卓越的性能，如本田公司开发成功的由不锈钢丝增强的铝基复合材料连杆比钢制连杆降重30%，对1.2L的汽油发动机可提高燃料经济性5%。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3、铝合金在汽车上的应用奥迪全铝车身框架结构（ASF）通用 Ec

9、otec L850 2.4全铝发动机PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、镁合金的特点镁的密度约为铝的2/3，在实际应用的金属中是最轻的。镁合金的吸振能力强、切削性能好、金属模铸造性能好，很适合制造汽车零件。镁基复合材料的研究也有进展，以SiC颗粒为增强体,采用液态搅拌技术得到的镁基复合材料具有很好的性能且生产成本较低。在AZ91合金中加入25%的SiC颗粒增强的复合材料比基体合金拉伸强度提高23%，屈服强度提高47%，弹性模量提高72%。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、镁合金的优缺点优点缺点优点缺点密度比铝低33%高昂的材料成本与

10、回收成本存储量大、易回收刚度（弹性模量）低良好的铸造性能和机加工性能较低的静态强度与周期强度良好的韧性热强度低可制成大面积薄壁构件（连接）腐蚀可替代复杂的装配工艺缺乏新的实际经验可以利用加工方法的优点开发成本和测试成本高PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3、镁合金在汽车上的应用A.仪表板的镁压铸结构集成件仪表板（宝马Mini）镁3.8 千克PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3、镁合金在汽车上的应用B.BMW 镁合金缸体与罩盖PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3、镁合金在汽车上的应用C.欧洲镁协会2010年镁汽车

11、应用创新一等奖PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、钛合金的特点钛的密度为4.5g/cm3，具有强度高、高温强度高和耐腐蚀等优点。由于钛的价格昂贵，至今只见在赛车和个别豪华车上少量应用。尽管如此，对钛合金在汽车上应用的试验研究工作却不少。近几年，钛及钛合金正逐步应用于汽车材料的研发，国外汽车工业研发非常重视利用钛合金材料来实现汽车的轻量化，以提高强度、降低油耗、保护环境。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、钛合金在汽车上的应用PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、钛合金在汽车上的应用A.排气系统传统的尾喷管/

12、回气管组件是采用不锈钢制备的,而钛具有良好的耐路盐和含硫的排放废气的性能,在Chevrolet Corvette Z206中使用。其排气系统避免了点蚀,在焊接处也不会出现锈蚀,同时质量是传统材料的60%,可提高加速能力,并具备较短的制动距离。B.发动机部分在日本,1998年丰田某轿车上采用Ti6Al4V/TiB材料粉末冶金法制得的进气阀,采用Ti-Al-Zr-Sn-Nb-Mo-Si/TiB材料制得的排气阀,在质量上减少了1倍,这类材料在加入Nb和Si后提高了抗氧化性和抗蠕变性能,并且密度小、导热性能良好、有良好的耐磨性。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、钛合金在

13、汽车上的应用C.传动与减震部分国际上钛制造商们与汽车制造商联合对汽车中的传动与减震部分使用钛的可行性进行了研究并投入批量生产,先后在减震缓冲器用弹簧和中心杆、从动轴、驱动齿轮配件和传动连杆上使用,使用的钛合金主要有低成本的钛合金弹簧和高强合金系列,+型钛合金系列结构件。D.车体框架部分钛具有高的比强度、良好的耐蚀性以及低的密度,是制作车体框架的良好材料。在日本,汽车制造商采用纯钛级的焊接管制作框架。制作车体框架目前所采用的钛管材执行标准为JIS4635-2001,牌号为TTP340W焊接管。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、塑料的特点近年来，塑料工业原料结构没有

14、更多的变化，但在质量方面有较大的提高，改性塑料、功能性塑料、高机动性复合材料均以 10%以上的高速持续发展，特别是被喻为明日塑料之星的“ABC”(即塑料合金Alloy、塑料共混物 Blend 和填充增强复合塑料 Composite)，通过基础研究和应用研究两方面共同努力，生产和加工技术获得进一步提高和完善，产品性能改进和系列化、功能化方面也取得更大的进展。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、塑料在汽车上的应用聚丙烯仪表板聚丙烯保险杠缓冲垫聚氨酯座椅垫PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 陶瓷材料属于无机非金属材料，主要为金属氧化物和非金属氧

15、化物。工业用陶瓷材料有普通陶瓷、玻璃和特种陶瓷等，具有耐高温、硬度高、脆性大等特点。陶瓷在汽车上的最早应用是制造火花塞。现代汽车中，陶瓷用于制作各种传感器，如爆震传感器、氧传感器、温度传感器等；也可以用于替代金属材料制作发动机和热交换器零件。近年来，一些特种陶瓷被用于制作发动机部件或整机、气体涡轮部件等，可以达到提高热效率、降低耗能、减轻自重的目的。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、碳纤维的特点碳纤维(CF)是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上，它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。具有十分优异的力学性能。特别是在2000以上高温惰性环境中，是唯一强度不下降的物质。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、碳纤维在汽车上的应用大众碳纤维材料车身日产GT-R碳纤维材料保险杠PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 汽车需要材料，而发挥传统金属材料潜力是指为了适应工业发展的需要，依靠科技进步，运用新技术、新工艺和新思路，提高材料质量，发展材料品种，正确合理使用材料，达到提高材料使用性能与使用寿命、降低材料消耗和提高经济效益的目的。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建