汽車(chē)輕量化材料
輕量化材料的選擇需要參考多種因素,如材料的性能、技術(shù)參數(shù)以及制造成本等。綜述了主要的汽車(chē)輕量化材料。
高強(qiáng)度鋼 高強(qiáng)度鋼的屈服強(qiáng)度可達(dá)400~500MPa。在車(chē)身上采用高強(qiáng)度鋼材,尤其是在某些安全結(jié)構(gòu)部件上(如側(cè)面防撞梁)應(yīng)用一些硬化鋼材,在減輕部件質(zhì)量同時(shí)可提高安全性。高強(qiáng)度鋼比其它輕量化材料如鋁、鎂等具有更低的成本。
鋁 鋁在車(chē)輛上的應(yīng)用已經(jīng)有20多年的歷史,但相比鋼材而言,鋁在焊接、成形技術(shù)和成本上的劣勢(shì)使其應(yīng)用受到很大限制。高端汽車(chē)(如捷豹XJ和奧迪A8等)已經(jīng)采用了全鋁車(chē)身結(jié)構(gòu),而鋁質(zhì)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋和懸架連桿的應(yīng)用也已非常普遍。
鎂 鎂的密度比鋁低30%,但其在汽車(chē)上的應(yīng)用不如鋁那樣廣泛。鎂合金鑄件主要應(yīng)用在一些難以沖壓成形的小部件上,在一定程度上節(jié)省了沖壓工序的成本。在切諾基的車(chē)頂框架和道奇蝰蛇的前圍板等部件上使用了鎂材料。
塑料和復(fù)合材料 塑料如尼龍等被廣泛應(yīng)用在一些非支撐結(jié)構(gòu)部件上。在汽車(chē)的前、后端均有塑料部件,這是因?yàn)樗芰暇哂泻芨叩奈茏饔?,用以緩沖碰撞沖擊力。復(fù)合材料多用于結(jié)構(gòu)部件,如阿斯頓馬丁公司就在其產(chǎn)品的前防撞結(jié)構(gòu)中用了碳纖維復(fù)合材料,在提高強(qiáng)度的同時(shí)減輕了車(chē)輛的質(zhì)量。
刊名:ACTA TEHNICA Corvinensis Bulletin of Engineering(英)
刊期:2012年第1期
作者:Giovanni Belingardi et al
編譯:吳玉杰