轻量化材料的应用是实现汽车轻量化的主要途径之一。 目前汽车材料的主导材料仍然是钢。钢在汽车材料中的主导地位已受到密度较小的轻金属以及塑料的竞争而动摇。在铝合金、镁合金、钛合金、塑料、复合材料等轻质材料中，塑料、铝合金、镁合金，由于密度较低，比强度、比刚度较高，在汽车轻量化选择中，发挥着越来越重要的作用。 汽车轻量化塑料 塑料及其复合材料不仅可以减轻零部件约40%的质量，还可使成本降低40%左右。 塑料在汽车上的应用主要有塑料内饰件、塑料外饰件和塑料功能件。 塑料内饰件是仪表板，由于仪表板的表面温度很高，为了适应发动机室的高温以及阳光的照射，要求塑料仪表板在较高温度下不变形，并在低温下能承受比较大的撞击。常见的塑料内饰件还有杂物箱、门把手，座椅、顶棚、防冻板、车门把手、引流板、托架、转向柱护套、装饰板、空调系统配件等。 汽车车身部件是汽车上应用塑料较多的外饰部件：包括用塑性制作保险杠、用热塑性塑料合金制作汽车挡泥板、用表面涂敷硬膜的PC制作汽车照明系统的前大灯、用注塑成型方法制作侧防撞条、用塑料基材板夹泡沫塑料层制作汽车车顶材料等。 用塑料制作的外装饰件还包括散热器格栅、车轮护罩、车门槛板、侧面模塑件、后导流板、阻流板、后视镜框、门把手、后装饰挡板和塑料窗玻璃等塑料功能件主要指发动机部件及其罩下燃油进气系统和电气系统。 虽然用塑料制作的发动机部件比金属部件成本低、质量轻、噪声小，但是要求塑料件必须能够耐175℃的高温、刚性高、尺寸稳定性好、耐腐蚀。因此，发动机部件使用的塑料主要是尼龙66，PPS，聚酯等。 塑料在汽车上的广泛应用铝合金 铝合金相对于钢铁而言，质量轻许多，密度大约是钢铁的1/3，吸收冲击的能力大约是钢铁的2倍，导热性能大约比钢铁高3倍，所以铝合金是汽车轮量化的首选材料，在汽车上使用比较早。 铝合金在汽车上的应用主要有铸造铝合金、形变铝合金和锻造铝合金。 铸造铝合金主要用于汽车发动机部件、离合器壳体、变速器壳体、后桥壳、转向器壳体、正时齿轮壳体等壳体类零件，也可用于制造保险杠、车轮、发动机框架、转向节液压泵总成、刹车钳等零部件。形变铝合金与铸造铝合金相比，强度、韧性都大为优越。形变铝合金在汽车上主要用于制造保险杠、发动机罩、制动器总成的保护罩、消声罩、防抱死制动系统、热交换器、车身构架、座位、车厢底板等零部件。美国汽车形变铝合金所占的比例较高。 锻造铝合金的价格昂贵，以前只是在欧美高级轿车上有少量应用。由于锻造铝合金热锻时不氧化、表面光洁、机加工余量小、无加工缺陷，所以在汽车上的应用正在逐渐增加，主要用于汽车的托架和载货汽车的车轮等。 铝合金在汽车上的广泛应用镁合金 镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、良好的尺寸稳定性，导热导电性能好、吸振性和易于加工成型等特点，所以镁合金是具有竞争力的汽车轮量化材料之一。 在汽车上使用镁合金制造的零部件目前绝大部分是压铸件，镁合金压铸件在所有压铸合金中是最轻的而且使用期限要比铝合金长。 镁合金压铸件主要制作汽车仪表板、座椅骨架、变速器壳体、方向盘操纵系统部件、发动机零部件、车门框架、轮毅、支架、离合器壳体、车身支架等。 镁合金板用于车身轻量化 镁合金、铝合金、塑料的比较与选择 对于一个具体的汽车零部件而言，是选择镁合金，铝合金，还是塑料作为汽车轻量化的材料最为合适，三种材料存在着激烈的竞争关系。如何在现有材料（镁合金、铝合金、塑料）中，选用一种材料作为最佳的汽车轻量化的材料，是一个复杂的选择，更是一个需要对考虑诸多因素进行优化的问题，以实现汽车轻量化的同时，保证汽车的碰撞安全性能。 常用结构材料的主要物理机械性能 常用结构材料的主要物理机械性能 上表为几种常用的镁合金、铝合金、工程塑料，以及铸铁和钢的一些重要的物理和机械性能参数。根据现有的这些参数，以及与应用相对应的载荷形式、约束条件，以及与设计和成型工艺相对应的构件形式，可以判断在汽车轻量化材料应用过程中，镁合金、铝合金、工程塑料之间的对比情况，给出材料的选择依据。同时，也可以发现和找出现有材料的性能不足，提出进一步改善和提高材料性能的方向和方法。 铸造镁合金 镁合金、铝合金、塑料在汽车轻量化中扮演着各自的重要角色，存在着激烈的竞争关系。相对于塑料而言，除力学性能外，可回收再生是镁合金、铝合金的优势，相对于铝合金而言，镁合金具有更低的密度，但弹性模量和屈服强度较低，其发展空间既依赖于已有潜力的挖掘，也有待于材料性能的根本改善。 镁合金锻件机加轮毂 虽然钢铁材料仍是汽车的主要用材，但其所占的比例呈下降趋势。镁合金、铝合金和塑料所占的比例则增长迅速，近年来尤为明显。 与其它材料相比，镁合金是现有可以工业化生产金属材料中最轻的材料。它具有密度小，比刚度与比强度高，减震、屏蔽和导热性能优良，成型加工性好，易于回收等优点，被认为是目前最具有潜在轻量化效果的轻质合金。 镁合金本身的一些缺点，有时很难完全靠自身解决，为了弥补自身的不足，可通过与其它材料的集成或复合，以此克服自身的弱点，发挥所长。 镁合金锻件 作为汽车轻量化材料，镁合金、铝合金和塑料三者之间存在着激烈的竞争。伴随着汽车轻量化要求的提高，对汽车安全性的要求也有增无减，减重潜在效果最高的镁合金能否真正地扮演其重要的汽车轻量化材料的角色，既取决于能否从承受载荷的角度，通过＂材料-设计-工艺＂一体化，系统地将镁合金固化在汽车上，将镁合金的性能用到极致，也取决于镁合金本身材料性能的进步，这涉及镁合金材料开发、成形、连接和表面处理等技术的全面升级。有关镁合金的研究，可谓任重道远。 镁合金板材 以上是迈格小严参考沈阳工业大学研究论文为大家整理，方便大家学习！
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