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從目前的發(fā)展趨勢來看，為了保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和資源，未來汽車研發(fā)將更注重汽車輕量化設(shè)計。在汽車生產(chǎn)制造中采用高強(qiáng)鋼、鋁合金、鎂合金、復(fù)合材料等輕量化材料可以有效實(shí)現(xiàn)汽車輕量化，另外采用先進(jìn)化的制造工藝，比如熱成型、激光拼焊、液壓成型等也可以實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化。鋁合金憑借低密度、良好的耐蝕性、易于加工性等優(yōu)點(diǎn)在汽車輕量化過車中得到了廣泛的應(yīng)用。鎂合金因其密度最低，且具有良好的壓鑄成型性、尺寸穩(wěn)定性和良好的阻尼系數(shù)，在汽車輕量化中也具有不可替代的優(yōu)勢。

1.1 鎂合金的優(yōu)勢

鎂合金是目前工業(yè)用金屬材料中最輕的合金，同時具有良好的抗振和降噪能力，在汽車驅(qū)動和傳動部件上應(yīng)用鎂合金可以很好地吸收因震動產(chǎn)生的能量，起到減震效果。鎂合金還具有很好的抗干擾能力，可以屏蔽電磁引起的干擾。

鎂合金具有良好的鑄造性能和切削加工性能，鎂合金的熔點(diǎn)比鋁合金要低，鎂合金的融化潛熱低，在鑄造過程中，鎂合金充型性好，凝固速度快，非常適合鑄造薄壁零件，在熔化再回收過程中消耗的能量也比較少，所以鎂合金還具有良好的可回收性能。由于鎂合金單位體積的比熱容比其他輕合金小得多，使其具有良好的導(dǎo)熱性。

1.2 鎂合金在汽車輕量化上的應(yīng)用

目前在汽車上應(yīng)用較多的是鑄造鎂合金，比如等在鑄造過程中均使用了鑄造鎂合金，在車體結(jié)構(gòu)中，等也大量使用了鎂合金壓鑄產(chǎn)品，具體應(yīng)用如表1所示。

表1 鎂合金在汽車結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用

鎂合金在汽車結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用范圍與日俱增，從儀表盤到發(fā)動機(jī)內(nèi)部件，到底盤結(jié)構(gòu)件，鎂合金件正向著大集成化方向發(fā)展。方向盤、轉(zhuǎn)向架、輪轂等是應(yīng)用鎂合金較多的零件，相比于鋁合金輪轂，采用鎂合金制造的輪轂可以減重30%左右，輕量化效果非常顯著同時還可以提升車輛的使用性能，目前鎂合金輪轂多用于賽車和高檔汽車上。

1.3 鎂合金在汽車輕量化上的發(fā)展趨勢

限制鎂合金在汽車零部件上應(yīng)用的主要問題就是電化學(xué)腐蝕，鎂的化學(xué)性質(zhì)較活潑，非常容易被氧化，這樣大大增加了鎂合金的加工難度。盡管目前鎂合金在汽車制造業(yè)的使用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于鋁合金和鋼，但隨著汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，未來鎂合金的使用量迅猛增加的潛力最大。

提高鎂合金的強(qiáng)度和韌性，擴(kuò)大鎂合金在汽車輕量化中的應(yīng)用范圍。固溶處理和時效處理是可以提高鎂合金材料強(qiáng)度和韌性的常見處理方法，添加稀土元素也可有效改善合金的強(qiáng)韌性。大多數(shù)鎂合金的性能受第二相影響較大，在保證壓鑄件致密度的基礎(chǔ)上，可通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砀纳频诙嗟男蚊?、分布及?shù)量，從而提高壓鑄鎂合金的強(qiáng)韌性。

2.1 鋁合金的優(yōu)勢

鋁是一種輕金屬，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，還具有良好的耐蝕性能。同時鋁合金的機(jī)械加工性能相對于傳統(tǒng)的金屬材料也要好一些，鋁的熔點(diǎn)低，在整個使用和回收利用過程中鋁的回收率不低于90%，鋁合金具有非常好的再生性，因此鋁合金是目前實(shí)現(xiàn)汽車輕量化最理想的材料。

汽車上使用鋁合金零部件，可以有效降低汽車整車重量，使得汽車重心降低，真正實(shí)現(xiàn)汽車輕量化。汽車輕量化后，在汽車駕駛中，汽車加速性能會得到提高，同時汽車行駛也會更加穩(wěn)定、舒適，噪音、震動方面也均會有改善。

2.2 鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用

鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用主要有鋁合金鍛件、金屬模鑄件、鋁合金擠壓和拉延產(chǎn)品等，具體應(yīng)用如表2所示。

表2 鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用

鑄造鋁合金在目前的汽車輕量化過程中應(yīng)用最多，主要用于汽車的發(fā)動機(jī)、底盤、輪轂等結(jié)構(gòu)上，發(fā)動機(jī)一直被稱為是汽車的“心臟”部件，在汽缸蓋、缸體、活塞等零件上應(yīng)用鋁合金不僅可以有效降低發(fā)動機(jī)的整體重量，還可以及時將發(fā)動機(jī)工作工程中產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，提高發(fā)動機(jī)的工作效率。

2.3 鋁合金在汽車輕量化上的發(fā)展趨勢

鋁合金板材在使用過程中其可焊性較鋼材要差一些，改善鋁合金板材的焊接性能和焊接質(zhì)量，提高鋁合金的應(yīng)用范圍。應(yīng)用熱成型技術(shù)、超塑性成型技術(shù)和電磁符合成型技術(shù)改善鋁合金覆蓋件的成型性和成型質(zhì)量。目前除了傳統(tǒng)的鋁合金金屬材料，鋁基復(fù)合材料憑著低密度、高強(qiáng)度、高耐蝕性等優(yōu)勢，在汽車輕量化中也制造中得到了很好的應(yīng)用，用鋁基復(fù)合材料制造的汽車發(fā)動機(jī)活塞相對于傳統(tǒng)的鑄鐵活塞，其重量減輕了10%左右，而散熱性卻提高了4倍。受到價格及生產(chǎn)質(zhì)量控制等方面的制約，鋁基復(fù)合材料還沒有形成很大的規(guī)模，但在部分汽車零件上已經(jīng)顯示出其卓越的性能。

在經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展的今天，面對新的能源危機(jī)和環(huán)境問題，通過汽車輕量化可以有效提高汽車的燃油效率，進(jìn)而減少污染物的排放。在汽車輕量化過程中，鎂合金、鋁合金等金屬材料憑借著其優(yōu)勢與特點(diǎn)均得到了廣泛的應(yīng)用，未來通過技術(shù)改進(jìn)降低材料的成本，提高材料的利用率，開發(fā)兼具環(huán)保性和可回收性的新材料，也是汽車輕量化研究開發(fā)的必然趨勢。