輕質材料及其在汽車上的應用

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輕質材料及其在汽車上的應用

對當前應用的輕質材料、成本以及未來機動車應用的比率進行了研究。對解決方案和建議進行了分析，從而克服材料未來的應用局限性，并對不同材料的成本進行了評估。

輕量化技術已成為整個汽車行業的未來，尤其鎂材料。設計輕量化組件從根本上減輕了車輛質量，而不犧牲結構強度，改善燃料經濟性。減輕汽車車身、零部件及其它產品的質量是解決能源消耗和提高動力性的重要方法。使用輕質材料的主要障礙是其成本較高，因此應優先考慮新材料的開發和制造成本。據估計，車輛總質量每減輕10%，燃料經濟性提高7%。此外，每減輕100kg車輛質量，則有降低約9g/kmCO2排放量的效果。

近幾年，先進高強度鋼（AHSS）已經在部分需要良好耐撞性的零部件中使用。AHSS提供了增強的力學性能，以其相對較低的成本，其優勢超過了鐵和軟鋼的應用，而且可以減輕質量10%～19%。由于鋁合金高強度和剛度質量比特性、良好的成形性和抗腐蝕性以及回收潛力，使得其成為汽車行業替換質量較重材料的理想材料，質量減輕幅度約50%～65%。

鎂合金減輕質量幅度可達到64%～72%，并能提供與低碳鋼和鐵同等的強度和剛度。但鎂合金的應用潛力很大程度取決于鋁和鋼成形工藝是否適于鎂，鎂合金的應用有待突破。鎂合金在汽車工業中普遍應用于鑄造產品，鍛造鎂合金應用目前非常有限。