【正文】 ，耐應(yīng)力開裂，具有優(yōu)良的耐磨，耐化學(xué)腐蝕性，低溫沖擊強(qiáng)度高，易加工和涂飾性好，主要應(yīng)用于高檔轎車保險(xiǎn)杠，車底板，面板和摩托車護(hù)板等。– 在相對(duì)濕度較高、十分潮濕的情況下，由于潮濕易引起塑性降低，電器節(jié)點(diǎn)處容易引起腐蝕，?？墒褂酶男?PBT。? PBT與增強(qiáng) PA、 PC、 POM在汽車制造業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。– 除了發(fā)動(dòng)機(jī)部件外，汽車的其他受力部件也可使用增強(qiáng)尼龍，如機(jī)油濾清器，刮雨器，散熱器格柵等。? 進(jìn)氣歧管是改性尼龍?jiān)谄囍凶顬榈湫偷膽?yīng)用， 1990年德國(guó)寶馬汽車公司，首先將以玻纖增強(qiáng)尼龍為原料制造的進(jìn)氣歧管應(yīng)用在六汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)上；以后世界各大汽車公司紛紛跟進(jìn)，改性尼龍進(jìn)氣歧管得到廣泛的應(yīng)用。? 尼龍具有較好的綜合性能，用玻纖改性后的尼龍，主要性能得到很大的提高，如強(qiáng)度、制品精度、尺寸穩(wěn)定性等均有很大的提高。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY五大工程塑料在汽車上的用途各有偏重? 尼龍 ：主要用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件，主要品種是 GFPA GFPA6增強(qiáng)阻燃 PA6等產(chǎn)品。– 功能結(jié)構(gòu)件：多采用高強(qiáng)度工程塑料，減輕重量，降低成本，簡(jiǎn)化工藝。如保險(xiǎn)杠等。采用蠕鐵制造氣缸體還可改善摩擦磨損性能、降低振動(dòng)和噪音、改善排放。TSINGHUA UNIVERSITY? 蠕墨鑄鐵 – 其力學(xué)－物理性能和鑄造工藝性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間，很適合制造強(qiáng)度要求較高和要承受熱循環(huán)負(fù)荷的零件，如氣缸體、氣缸蓋、排氣歧管支架、飛輪、泵體、軸承座和制動(dòng)鼓等?？梢杂?ADI代替鋼制造汽車輪轂、全輪驅(qū)動(dòng)雙聯(lián)桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪、曲軸和連桿等。因球鐵的密度比鋼約小 10%，所以以球鐵代鋼可以產(chǎn)生一定的輕量化效果? 帶平衡塊的 4缸轎車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸采用球墨鑄鐵加圓角滾壓強(qiáng)化，已成為美、德、法等國(guó)汽車廠家的標(biāo)準(zhǔn)工藝。? 球墨鑄鐵 – 鐵素體球墨鑄鐵拉伸強(qiáng)度可達(dá) 500MPa，韌性也較高，因此多用于底盤零件，有的車型甚至用作轉(zhuǎn)向節(jié)等保安件。– 目前以鑄鐵材料生產(chǎn)的汽車零部件主要有缸體、缸蓋、排氣管、凸輪軸、曲軸、橋殼、剎車鼓、離合器盤等。鑄鐵材料的進(jìn)步更使之在汽車上的應(yīng)用出現(xiàn)了新亮點(diǎn)。儀表板、車輪罩、油底殼、車頂板、車底板及發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋等等。車身外側(cè)板、車身內(nèi)側(cè)板、車門外板、車門內(nèi)板、車后箱舉升門等等。車身外側(cè)板、車身內(nèi)側(cè)板、車門外板、車門內(nèi)板、車后箱舉升門等等。車門內(nèi)板、車門外板、底盤件、覆蓋件內(nèi) /外板、行李箱蓋內(nèi) /外板以及舉升門內(nèi) /外板。 TSINGHUA UNIVERSITY– 對(duì)鍍層鋼板的要求可概括為：?高的防腐蝕性能；?高的鍍層結(jié)合強(qiáng)度（好的成型性）；?好的可焊接性能；?好的可涂覆性能；?好的表面質(zhì)量（尤其對(duì)于暴露部件）。– 預(yù)計(jì)歐洲 2023年鍍層鋼板將在白車身中的應(yīng)用達(dá)到 91%。 TSINGHUA UNIVERSITY? 先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的特點(diǎn)：– 成型性能好? 沖壓時(shí)塑性變形好，不產(chǎn)生開裂、變形、折皺等；沖壓后彈性回復(fù)??；不危及沖壓模的粘著和磨損– 高的防撞凹性能– 能量吸收率較高– 高的疲勞強(qiáng)度和長(zhǎng)的疲勞壽命– 高烘烤硬化性能? 北美開發(fā)的 PNGV Class轎車，車身只有 218kg（基準(zhǔn)平均質(zhì)量為 263kg），共有 81個(gè)主要零件， 100%采用高強(qiáng)度鋼（ HSS），其中有 80%以上為先進(jìn)高強(qiáng)度鋼 (AHSS)。? 先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（ AHSS）鋼種：雙相鋼（ DP， Dual Phase）、復(fù)相鋼（或多相鋼）（ CP， Complex Phase）、相變誘發(fā)塑性鋼（ TRIP， Transformationinduced Plasticity）、馬氏體鋼（ Mart， Martensite）。TSINGHUA UNIVERSITY? 高強(qiáng)度鋼板的定義與分類– ULSAB－ AVC聯(lián)合會(huì)將鋼種標(biāo)記為 XXaaa/bbb， XX為鋼種類型、 aaa為最低屈服強(qiáng)度（ MPa）、 bbb為最低抗拉強(qiáng)度（ MPa）。? 鍍層鋼板在北美也有很大的發(fā)展。? 我國(guó)寶鋼公司參加了 ULSAB－ AVC項(xiàng)目。該項(xiàng)目的是從整體上研究開發(fā)新一代鋼鐵材料汽車結(jié)構(gòu)（車身、覆蓋件、懸掛系、發(fā)動(dòng)機(jī)支架及所有與結(jié)構(gòu)和安全相關(guān)的部件）。鋼種有烘烤硬化鋼（ BH： 210MPa、 260MPa）、雙相鋼（ DP：500MPa、 600MPa）、含磷鋼（ 260MPa）、各向同性鋼（260MPa）；? 用超高強(qiáng)度鋼制造車門桿件，其厚度 ，采用雙相鋼（DP： 650、 840MPa）。? 可以在不增加成本的前提下實(shí)現(xiàn)車身降重 25%（以 4門轎車為參照），且靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度提高 80%，靜態(tài)彎曲剛度提高52%，第一車身結(jié)構(gòu)模量提高 58%，滿足全部碰撞法規(guī)要求。– 提高抗蝕性，配合減薄并延長(zhǎng)車身壽命TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY? 1994年開展了 “ 超輕鋼質(zhì)汽車車身 ” 的研究（UltraLight Steel Auto Body， ULSAB ）。TSINGHUA UNIVERSITY鋼? 鋼板? 機(jī)構(gòu)制造用鋼? 鋼管? 耐熱鋼? 燒結(jié)合金TSINGHUA UNIVERSITY鋼板：約占汽車重量的 50%，幾乎全用于車身。TSINGHUA UNIVERSITY三、汽車用鋼鐵材料現(xiàn)狀TSINGHUA UNIVERSITY? 鋼鐵材料價(jià)格便宜、工藝成熟，通過高強(qiáng)度化和有效的強(qiáng)化措施可充分發(fā)揮其強(qiáng)度潛力，迄今為止仍然是在汽車生產(chǎn)上使用最多的材料。 有應(yīng)用電動(dòng)機(jī)外殼 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 進(jìn)氣歧管 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用離合器殼 /活塞有應(yīng)用 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)閥蓋 /凸輪蓋 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用4WD 變速箱 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用制動(dòng) /加速器支架有應(yīng)用 有應(yīng)用 ABS機(jī)架支架 有應(yīng)用 汽車底盤系統(tǒng)車輪 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用TSINGHUA UNIVERSITY系統(tǒng) 產(chǎn)品 通用 福特 克萊斯勒 歐洲 亞洲 有應(yīng)用 鏡子托架 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 陽(yáng)蓬板 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 門窗調(diào)節(jié)器蓋 手套箱門 有應(yīng)用 駕駛桿部件 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用收音機(jī)殼 方向盤 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用開關(guān)蓋 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 有應(yīng)用 安全氣袋蓋 螺形托座 有應(yīng)用 有應(yīng)用 座架 有應(yīng)用 膝墊保持架 有應(yīng)用 汽車內(nèi)部飾件儀表盤 有應(yīng)用 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY? 其它–可涂裝性能：好–再生回收性能? 資源意義：? 能源意義：生產(chǎn)原鎂 1千克的能耗是 35KWh，而相對(duì)應(yīng)的回收 1千克鎂的能耗是3KWh ? 回收與再生技術(shù)比鋁合金廢料要復(fù)雜，因?yàn)殒V具有更高的化學(xué)活性 ； 一般情況下表面都具有防腐蝕保護(hù)涂層或是裝飾用涂層 –裝配性能TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITYFord公司 2023年使用的 鎂 合金零部件零部件 類別 代替前重量 (kg)代替后重量 (kg)減 輕 率(%)輕 量化量(kg)車 身 58 內(nèi) 飾 件 33 動(dòng) 力 總 成 35 發(fā)動(dòng) 機(jī) 34 懸 掛件 58 剎 車 54 各種固定件 50 方向 盤 支架 30 電 氣外殼 44 合 計(jì) 45 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY系統(tǒng) 產(chǎn)品 通用 福特 克萊斯勒 歐洲 亞洲 – 由于鎂合金低的熱容量和比較高的熱膨脹特性，切削加工中細(xì)切屑容易引燃。– 鎂合金散熱快，不用切削液也能得到較好的表面質(zhì)量。– 切削過程中發(fā)熱少，切屑易斷，刀具磨損小，壽命顯著延長(zhǎng)，采用碳素鋼刀具加工鎂合金，刀具壽命比加工鋁合金時(shí)高 5～ 10倍。只是比鋁合金更要加強(qiáng)保護(hù)和更為嚴(yán)格控制焊接規(guī)范。? 對(duì)壓延板材的中厚板和薄板可采用等離子弧焊方法。? 熱處理性能 :– 固溶強(qiáng)化和彌散沉淀強(qiáng)化– 加熱過程應(yīng)嚴(yán)格控制– 可以采用任何一種熱處理工藝TSINGHUA UNIVERSITY? 焊接性能 :– 焊接問題? 氧化與蒸發(fā)嚴(yán)重? 過熱晶粒粗大 ? 熱裂紋傾向大 ? 氣孔? 熱應(yīng)力問題– 所適應(yīng)的焊接方法? 主要有氣焊、氬弧焊、電阻焊、電子束焊、等離子弧焊和釬焊等。當(dāng)溫度超過 225 ℃ 時(shí)，鎂的塑性變強(qiáng)。? 鍛造性能：– 鎂為密排六方晶格結(jié)構(gòu)，室溫下鎂變形機(jī)理是滑移及孿晶，只有基面參與變形。TSINGHUA UNIVERSITY按工藝分類變形鎂合金 鑄造鎂合金1. MgMn：承載力不大，耐蝕性和可焊性好2. MgAlZn：飛機(jī)、航天器中等承載結(jié)構(gòu)件3. MgZnZr：飛機(jī)結(jié)構(gòu)件4. MgLi：重量輕、抗沖擊、低承載結(jié)構(gòu)件5. MgTh：航天器耐熱結(jié)構(gòu)件6. MgRE：飛行器中等承載結(jié)構(gòu)件1. MgAlZn：綜合性能好，應(yīng)用廣泛2. MgZnZr和 MgZnZrRE： 較高室溫和高溫性能3. MgTh：抗蠕變、可焊、防滲漏按合金化元素分類MgMnMgAlZnMgZnZrMgThMgLiMgRe按合金特性分類室溫高強(qiáng)鎂合金耐熱鎂合金抗蝕鎂合金可焊鎂合金超輕鎂合金合金分類TSINGHUA UNIVERSITY鎂合金的工藝性能? 鑄造性能：– 動(dòng)力學(xué)粘度低，比鋁合