汽车轻量化时代，铝镁合金该何去何从？

前言

　　随着汽车制造业的不断发展,汽车普及度越来越高,已逐渐成为一种社会化的产品。而严重的资源和能源危机要求汽车制造业在大规模生产的基础上,必须考虑高性能、高功能、轻量化和资源节约。因此,越来越多高性能材料和轻质合金应市场需求被开发出来,极大的促进了汽车轻量化的发展。

汽车轻量化发展现状

　　汽车工业是重要的基础工业之一,汽车工业的能源和资源消耗占据着很大比例,研究表明汽车质量每减少10% 就能降低约6%～8%的燃油消耗,因此汽车轻量化对于节能减排有着极其重要的作用。材料轻量化是汽车轻量化最重要的手段,对于钢材其轻量化研究主要是高强度钢的开发;轻合金主要发展方向为铝合金和镁合金。

轻量化之铝合金

　　相比于钢铁来说铝合金具有很多优点,主要表现在更高的比强度以及便于加工上,是当前应用最多也是最为成熟的轻金属材料。

　　调查显示2015年全世界平均每辆汽车上使用的铝合金为150kg,而且这个数字还在不断增加,预计到2020年可能会达到180kg。在汽车中使用最多的是铸铝、锻铝以及铝板材,正在研发中的新型铝合金材料有粉末冶金铝合金、快速凝固铝合金、铝基复合材料等。其中铸造铝合金的使用量占有绝对优势,约占到铝使用量的80% ,主要应用的汽车部件有保险杠、发动机杠、缸盖、发动机缸体等。

轻量化之镁合金

　　镁合金是当前应用材料中最轻的一种金属,镁合金超高的比强度和比刚度使得其发展迅速,而且镁资源丰富也让镁合金成为轻金属材料研究的重点和热点。

　　追溯镁合金的应用历史最早为1936年的甲壳虫汽车,其传动箱壳体就采用了镁合金。2000年末美国汽车研究委员会制定了一个15年的镁合金研究计划,推动镁合金在汽车上的普及。镁合金最大的特点就是变形后便于加工,具有较高的强度,并且吸震能力突出;其次由于特殊的力学结构其加工使用的压制和挤压工艺方式的制造成本很低,有着非常广阔的应用前景。随着制造工艺的不断成熟,镁合金的应用将获得很大的发展。

微弧氧化技术应用范例

　　由于微弧氧化技术处理后的陶瓷层具有优越的耐磨性（硬度高达2500HV）、优越的耐腐蚀性、良好的绝缘性（电阻可达100兆欧）等特点，弥补了铝镁合金材料在汽车应用上的不足。

结语

　　汽车轻量化是目前汽车最重要的发展方向之一,是汽车制造走生态环保绿色发展的必要途径。对于轻金属来说,应用过程中的制造工艺问题尤为突出,这是材料科学和制造业之间面临的矛盾,也是轻量化技术的核心环节之一。因此轻金属在汽车上的普及应用,汽车轻量化的发展,除了重视材料研发外,还需要不断改进创新材料的加工成型技术,如此才能在保障汽车轻量化的同时提高实用性、稳定性和安全性。

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