本文部分素材來源機(jī)械論壇，國(guó)恒工業(yè)云平臺(tái)（分享復(fù)雜快速樣件案例）整理發(fā)布

隨著輕量化的發(fā)展，鋁合金得到了廣泛的應(yīng)用，特別是新興領(lǐng)域，數(shù)據(jù)顯示以下為鋁合金應(yīng)用的前十領(lǐng)域，全鋁掛車、鋁合金敞篷運(yùn)煤車、轎車高精鋁合金薄板、鋁合金托盤、鋁合金輪轂、鋁合金橋梁、鋁空氣電池、鋁合金電纜、全鋁家具，不難發(fā)現(xiàn)在這十大領(lǐng)域中，前五項(xiàng)都是屬于汽車制造行業(yè)，可見鋁合金在汽車制造中輕量化中起至關(guān)重要的作用。

鑄造鋁合金的應(yīng)用

鑄造鋁合金具有低密度及優(yōu)良的鑄造性能，可根據(jù)使用目的、零件形狀、尺寸精度、數(shù)量、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械性能等各方面的要求和經(jīng)濟(jì)效益選擇適宜的合金和合適的鑄造方法，制成形狀復(fù)雜的零件。鑄造鋁合金主要用于鑄造發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體、離合器殼體、后橋殼、轉(zhuǎn)向器殼體、變速器、配氣機(jī)構(gòu)、機(jī)油泵、水泵、搖臂蓋、車輪、發(fā)動(dòng)機(jī)框架、制動(dòng)鉗、油缸及制動(dòng)盤等非發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件。

發(fā)動(dòng)機(jī)用鋁合金

鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)正在逐漸被鋁合金取代，這主要是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)用鋁合金制造輕量化最明顯，一般可減重30%以上，鋁合金具有散熱性強(qiáng)、導(dǎo)熱性能好、抗腐蝕能力非常突出的優(yōu)勢(shì)，因此各汽車制造廠紛紛進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)鋁材化的研制和開發(fā)。目前國(guó)外很多汽車均已采用了全鋁制的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體和汽缸蓋。如美國(guó)通用汽車公司已采用了全鋁氣缸套；法國(guó)汽車公司鋁氣缸套已達(dá)100%，鋁氣缸體達(dá)45%；日本日產(chǎn)公司VQ和豐田公司的凌志IMZ-FEV6均采用了鑄鋁發(fā)動(dòng)機(jī)油殼體；克萊斯勒公司新V6發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體和缸蓋都使用了鋁合金材料。

輪轂用鋁合金

輪轂作為輪胎內(nèi)廓用以支撐輪胎的圓桶形、中心裝配在軸上的部件，對(duì)材料強(qiáng)度要求極高，而鋁合金不但強(qiáng)度高，且密度?。s為鋼的1/3），這意味著采用相同體積的鋁合金輪轂將比鋼質(zhì)輪轂輕2/3，是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑之一。鋁輪轂因?yàn)橘|(zhì)輕、散熱性好，并具有良好的外觀，而逐漸取代了鋼輪轂。在過去的10年，全球鋁合金汽車輪轂以7.6%的年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，根據(jù)分析，到了2010年時(shí)，汽車輪轂鋁化率可達(dá)72%。A365是一種鑄造鋁合金，它具有良好的鑄造性能又具有搞得綜合力學(xué)性能，世界各國(guó)得鑄造鋁合輪轂都是此類合金生產(chǎn)的。我國(guó)西南鋁加工廠與日本輕金屬株式會(huì)合作開發(fā)了A6061鋁合金輪轂。

變形鋁合金的應(yīng)用

通過沖壓、彎曲、軋、擠壓等工藝使其組織、形狀發(fā)生變化的鋁合金成為變形鋁合金，一般通過熔融法制錠，再經(jīng)受金屬塑性變形加工。變形鋁合金在汽車上主要用于制造車門、行李箱等車身面板、保險(xiǎn)杠、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車輪的輪輻、輪轂罩、輪外飾罩、制動(dòng)器總成的保護(hù)罩、消聲罩、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、熱交換器、車身構(gòu)架、座位、車箱底板等結(jié)構(gòu)件以及儀表板等裝飾件。

車身板件用鋁合金

目前冷沖壓仍然是鋁合金車身結(jié)構(gòu)件和覆蓋件大批量成型的主要工藝。板材在轎車上的應(yīng)用比重不斷上升，如經(jīng)熱處理（如：T4\T6\T8)的6000系（AI-Mg-Si系）

鋁合金板材，能夠很好的滿足汽車對(duì)殼體的要求，可用做車身框架材料。Audi A8的車身鈑金件，即采用了本系鋁合金鋁材。另外，2000系（AI-Cu-Mg）、5000系（Ai-Mg系）和7000系（AI-Mg-Zn-Cu系）；鋁合金也可應(yīng)用于車身材料。近幾年，采用6000系和7000系高強(qiáng)度鋁合金開發(fā)了“口”、“日”、“目”、“田”字形狀的薄板和中空型材，不僅質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、抗裂性能強(qiáng)，而且成型性能好，在汽車上得到廣泛的應(yīng)用。

新型鋁合金在汽車上的應(yīng)用

泡沫鋁合金

泡沫鋁合金是一種在金屬基體中有無數(shù)氣泡的多孔材料，同時(shí)兼有金屬和氣泡特征，這種材料的質(zhì)量更輕、強(qiáng)重比更高，其抗彎比剛度為鋼的1.5倍，并具有高的吸能特性、高的阻尼特性和吸振特性。將泡沫鋁填充于兩個(gè)高強(qiáng)度外板之間制成的三明治板材，在用于車身釘蓋板時(shí)，可提高剛度、輕量化并改善保溫性能，用在保險(xiǎn)杠、縱梁和一些支柱零件上時(shí)，可以增加撞擊吸能的能力，在輕量化的同時(shí)，提高了撞擊安全性。

快速凝固鋁合金

快速凝固條件下（冷速104—109°C/S),材料將引起一些組織結(jié)構(gòu)上的新特征；超細(xì)化的微觀組織；提高合金的固溶度極限；成分的高度均勻、少偏析或無偏析；形成新的亞穩(wěn)相等。基于這些特征，快速凝固鋁合金必然會(huì)在汽車行業(yè)得到應(yīng)用。雅瑪哈汽車制造公司生產(chǎn)的快速凝固高硅鋁合金活塞也投入市場(chǎng)，這種活塞與普通鑄鐵相比，重量減輕了20%，壽命提高了30%，而且顯著降低了噪音，減少污染；馬自達(dá)汽車?yán)脟娚涑练eAl-Si-Fe-Cu-Mg 合金制造了一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)效率，能節(jié)油20%。

鋁基復(fù)合材料

鋁基復(fù)合材料是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料通過各種工藝手段復(fù)合而成，它是應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展需求而涌現(xiàn)出的新材料。用陶瓷纖維、晶須、微粒等增強(qiáng)材料，生產(chǎn)鋁基復(fù)合材料，其比強(qiáng)度、比彈性模量、耐熱性、耐磨性等大幅度提高，可用做發(fā)動(dòng)機(jī)零件，如用粉末冶金法研制成功的Al2O3或SIC顆粒（晶須）增強(qiáng)的Al-Si系合金活塞，在保留AL-SI合金活塞優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，可進(jìn)一步改善活塞的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性和抗疲勞性能，用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上；此外，顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料還可用于制造車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體、活塞和連桿等部件。

相信在不久的將來隨著對(duì)鋁合金材料的優(yōu)化，其性能將會(huì)有更大的提高，應(yīng)用也將會(huì)延伸到更多的新領(lǐng)域。