铝合金:汽车轻量化的主力
来源:材料人 | 作者:chinacaw | 发布时间: 2020-03-27 | 2479 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

1所示)。

 

车用变形铝合金主要包括5xxx系(Al-Mg系)、6xxx系(Al-Mg-Si系),以及少量2xxx系(Al-Cg系)、7xxx系(Al-Zn-Mg系)。其中,5xxx系合金不可热处理强化,成型性能优良,但成型后易出现屈服点延长而表面起皱,影响产品外观质量,因此主要用于内板等形状复杂的部位。6xxx系合金则可通过MgSi的固溶及Mg2Si相的时效析出进行热处理强化,其涂装烘干后强度提高,且有较高的抗凹痕性,适用于外板、车身框架等要求强度、刚性的部位。

 

除轧制板材,挤压型材也是重要车用变形铝合金,一般适用于等截面的结构件,如保险杠、吸能盒、前纵梁前段、门槛、后纵梁后段。中等强度的6xxx因其较高的挤出速率和表面质量,以及挤压过程中的时效硬化特性,是挤压型材的主要材料。在部分强度要求较高的场合,高强7xxx 系铝合金也用来生产挤压型材。同时,为提高抗冲击强度, 型材断面多采用“口”、“日”、“目”字形。

 

 

5. 挤压型材制造的“日”字型吸能盒(左侧为碰撞前,右侧为碰撞吸能后)

 

车用铝合金的挑战与发展方向

 

铝合金在汽车轻量化浪潮中发挥了重要作用,然而也面临着重要挑战。实际上,轻量化并不仅仅是要求减重,而是要做到车辆的性能、安全、成本和重量四者之间的平衡。目前,车用铝合金面临的核心阻力仍然是高昂的成本,这使得全铝车身的应用只能局限于高端车型而暂时无法向数量庞大的经济车型拓展。铝合金的性能限制,也是制约其发展的重要因素。在某些部件上,它仍然无法取代钢铁。

 

同时,铝合金的连接技术,尤其是铸铁-铝、钢-铝、镁-铝等多材料连接技术也是铝合金在汽车上应用受阻的一大因素。