汽车上常见的铝合金,你知道吗?

   日期:2024-04-09     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:251    评论:0    
核心提示:为什么铝合金的质量更轻?g/cm3,在体积相同的情况下,铝合金的材料的重量仅为钢材的35-40%,能够有限降低车身自重。那么,使用铝合金材质的零部件,能减轻多少重量呢?对于汽车而言,铝合金材质一直与轻量化联系在一起,能够有效地减轻车身重量,为汽车减负,同时也为节能减排贡献了自身的力量。

铝合金钢材_合金铝材料_铝合金钢材

因为很多汽车品牌在宣传的时候,往往都会把车身上使用铝合金材质作为卖点,比如铝合金悬架、铝合金发动机缸体或者铝合金车架等,给人的印象就是铝合金好像非常有价值。 。 但事实上,铝是地壳中含量最丰富的元素之一,仅次于氧和硅,排名第三。 但由于铝的化学性质活泼,它在自然界中以化合物的形式存在,如铝硅酸盐矿石、铝土矿或冰晶石等。 正是由于这一特点,直到近代,人类才恢复了铝的单质,进而发现了电解铝的方法,逐渐形成了铝工业体系。 目前,铝是人类工业体系中排名第二的金属,仅次于钢铁。 由于铝的性质活泼,必须与其他金属或非金属物质合成才能成为稳定的材料,故称为铝合金。

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铝合金相对于钢的一个基本优点是它们更轻。 为什么铝合金更轻? 由于铝的密度比较小,铝合金材料的密度为2.5-2.8g/cm3,而钢的密度为7.8-8.7g/cm3。 当体积相同时,铝合金材料的重量仅为钢材。 35-40%,可以限制车身重量。

当然,对于工业材料来说,密度和轻量只是一方面。 铝合金的优点是强度比较高,接近或超过优质钢。 它具有良好的可塑性,可加工成各种型材,并具有优良的导电性、导热性和电阻。 有腐蚀性。 为了改变材料的强度,铝合金根据材料的硬度要求添加不同的其他金属或矿物质。 常见的是硬铝合金金属Al-Cu-Mg(铝铜镁)系,含有少量Mn(锰),可通过热处理强化。 它的硬度较高,但塑性较差。 超硬铝属于Al-Cu-Mg-Zn(铝铜镁锌)系,可通过热处理强化。 它是常温下最强的铝合金,但耐腐蚀性差,在高温下很快软化。 变形铝合金主要是Al-Zn-Mg-Si(铝锌镁硅)合金。 添加元素种类虽多,但含量少,因而具有优良的热塑性,适宜锻造,故又称锻造铝合金。

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根据合金种类的不同,铝合金分为1系至9系9种不同类型。 其中1系为高纯铝合金,铝含量大于99.5%。 第二系列含铜元素较多,约3-5%,硬度高,属航空铝材。 第三系列以锰为主要成分铝合金钢材,含量1.0-1.5%,具有较好的防锈性能。 第四系主要成分为硅,含量为4.5-6.0%。 具有耐热、耐磨等特点,广泛应用于建材和工业。 第五系的主要元素是镁,含量为3-5%。 其特点是密度低、抗拉强度高、延伸率高、疲劳强度好铝合金钢材,但不能通过热处理强化。 第六系主要含有镁和硅两种元素,因此它综合了第四系和第五系的优点,也是最常用的汽车材料。 第七系主要含锌,硬度较高。 也是一种航空铝材。 第八个系列主要是铝箔,广泛应用于电池行业。 第九辑是备用材料。

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我们以上图中某汽车品牌的副车架为例。 它采用6系列挤压铝材。 所谓挤压是指将铝合金锭装入挤压筒内,通过挤压轴对金属施加压力。 是将其从给定形状和尺寸的模孔中挤出,引起塑性变形以获得所需挤压制品的加工方法。 采用这种加工方法生产的材料具有更好的强度。

在转向节、发动机悬架架、悬架连杆等位置,由于零件尺寸较小、结构复杂,采用铸造工艺的铝合金成型方法。

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那么,采用铝合金零件可以减轻多少重量呢?

我们以某车型的零件为例。 铝合金发动机盖重量为8.61公斤,同类型钢件重量约为16公斤。 铝合金防撞梁重量为4.2公斤,同类型钢件重量约为7.8公斤。 这两项的减肥率为46%,效果相当明显。

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那么,为什么铝合金材料多用于副车架、防撞梁、引擎盖、车门或悬架摆臂连杆、轮毂等,而较少用于车架呢? 因为车架的设计不仅要考虑轻量化的问题,还要考虑材料的强度。 以抗拉强度为例,高强铝合金可达100%,国产超高强铝合金可达100%,超高强钢可达100%。 只有高强度钢材才能应对车架的受力核心部位,如A柱、B柱、前后纵梁等。 下一期我们将重点关注钢铁材料。

康格评论:

铝合金其实早已融入我们的生活,涵盖了从罐头到门窗、从飞机到汽车的生活方方面面。 对于汽车来说,铝合金材料一直与轻量化联系在一起,能够有效减轻车身重量,减轻汽车负担。 也为节能减排做出了贡献。

 
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