現(xiàn)代汽車制造金屬材料的應用及發(fā)展課件

現(xiàn)代汽車制造金屬材料的應用及發(fā)展方向

2008年月日現(xiàn)代汽車制造金屬材料的應用及發(fā)展方向1一、汽車制造的金屬材料一、汽車制造的金屬材料2現(xiàn)代汽車制造金屬材料發(fā)展方向概述

隨著科學技術的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車制造材料的構成，發(fā)生了較大的變化，高密度材料的比例下降，低密度材料有較大幅度的增加，可以說，從90年代開始，汽車材料向輕量化、降成本、高性能和高功能方向發(fā)展。

現(xiàn)代汽車制造金屬材料發(fā)展方向概述3指導汽車材料開發(fā)和應用的方針汽車制造的金屬材料長期以來，鋼鐵一直是構成汽車的主要材料，在汽車用鋼中，合金鋼比例較高。國外不少汽車采用含Cr、Ni、Mo（鉻、鎳、鉬）等元素的結構鋼和含Co（鈷）量很高的永磁材料，而這些元素的資源都較稀缺，節(jié)約合金資源成為指導汽車材料開發(fā)和應用的方針。

指導汽車材料開發(fā)和應用的方針4鋼鐵材料及其持續(xù)研究在汽車制造中的重要性各種各樣的材料。其中約86%是金屬材料，而在金屬材料中，鋼鐵材料占了80%。在90年代日本的消費量中冷軋薄板占37%，熱軋薄板33%，特殊鋼24%;另外鋁鑄材料的83%都是用于汽車制造上。鋼鐵材料的理論強度約為14000MPa，直徑為1～2μm的鐵單晶體試棒可接近這個理論強度，而實際使用材料的最大強度只有2000MPa。從宏觀上看是由于材料的缺陷，在微觀上看是由于結晶的缺陷，所以，為得到強度高而便宜的鋼鐵材料，應盡量減小這些缺陷，并進行各種各樣的研究。鋼鐵材料及其持續(xù)研究在汽車制造中的重要性各種各樣的材料。其中5汽車材料的輕量化（一）——高張力鋼板

構成汽車的零件約有兩萬多個，在這些零件中，使用了汽車的車體鋼板，以前使用的是容易成型的軟質(zhì)鋼材。為適應輕量化的需求，以后開發(fā)了高張力鋼板。這種鋼板具有成型性好、強度高，并可使板厚減薄的優(yōu)點。高張力鋼板是在原有鋼板基礎上添加固溶強化型元素(硅、錳等)和析出強化型元素(鈮、鈦等)，并在鋼鐵廠退火爐內(nèi)連續(xù)退火而得到。它有著屈服點低的、復合成分多的特點。車身外板用的鋼板使用最多的是加磷的抗拉強度為350～400MPa的鋼板，特別是轎車上使用的鋼板，20%～50%都是高張力鋼板。汽車材料的輕量化（一）——高張力鋼板構成汽車的零件約有兩萬6采用高強度鋼板，既可以減少汽車車身的重量，又可以提高汽車的安全性和可靠性，含磷深沖壓高強度鋼板主要應用在車身、駕駛室上的深沖壓件，使用得當，可降低材料消耗10％，高強度鋼板有較低的屈服強度和高的加工硬化能力，比較適宜于制造變形程度大的沖壓或拉延深件，根據(jù)成形特點，可使零件質(zhì)量減輕30％一60％。目前，正在進行研究將以前鑄造的一體成型的發(fā)動機氣缸體改用高強度鋼板沖壓成型，可大幅度減輕重量而制成輕量化(約33%)的鋼板制氣缸體。

采用高強度鋼板，既可以減少汽車車身的重量，又可以提高汽車的安7汽車材料的輕量化（二）——鋁合金材料

鋁合金材料鋁是輕量化首選材料。在輕量化材料中，鋁起了特別重要的作用。由于鋁的比重只有鐵的1/3，由鐵向鋁轉(zhuǎn)換也比較容易，所以把活塞、進氣支管、氣缸蓋、盤輪等都采用了重量輕的鋁合金。在美國和歐洲，保險杠、油箱也將鋼板改用為鋁合金。保險杠用的新鋁合金也多次被開發(fā)。但在日本，主要使用的是鋼板和塑料，這是因為歐美等國和日本的鋁價格差異較大。因此，未來汽車的材料構成比例中，歐美地區(qū)的鋁將成為主要比率。如在德國的試驗車中，鋁合金使用率已達到全體材料的30%。汽車材料的輕量化（二）——鋁合金材料鋁合金材料鋁是輕量化8汽車材料的輕量化（二）——鋁合金材料另外，由于不穩(wěn)定的鋁價格和強力塑料的推出，每輛汽車中鋁使用量的增加勢頭比以前有所減弱，從精煉鋁在價格來看，鋁仍將是輕量化首選材料。汽車材料的輕量化（二）——鋁合金材料另外，由于不穩(wěn)定的鋁價格9汽車材料的輕量化（二）——鎂合金材料

鎂比鋁更輕，且資源豐富。對于易氧化的鎂，由于已開發(fā)出效率高的鍛造工藝，使鎂的制造成本下降，但其精煉能源為電力，所以其成本比鋁高。鎂能否在汽車零部件上大量使用，鎂和鋁的價格差成為關鍵。鎂的比重只有鋁的0.64;因此價格差如能控制在1.7倍以下，才有可能使用鎂。據(jù)此，從目前輕量化材料的現(xiàn)狀出發(fā)，還不如把鋁改換成塑料。但也存在制造設備的供給能力和再循環(huán)問題。而在環(huán)境問題上，也將會帶來新的問題。

汽車材料的輕量化（二）——鎂合金材料鎂比鋁更輕，且資源豐10汽車材料的降成本（一）新的鑄造法

——連續(xù)鑄造法驅(qū)動系統(tǒng)齒輪由于高功率輸出、輕量化、降低噪聲等的需要，對驅(qū)動系統(tǒng)齒輪提出了嚴格的質(zhì)量要求:強度好，熱處理變形小。為達到這一要求，在鋼鐵材料的制造過程中，采用了連續(xù)鑄造法。這種方法跟以前的鑄錠法相比，具有冷卻速度快、成分偏析少的優(yōu)點，它與制鋼時的真空脫氣技術組合，可以滿足齒輪所要求的強度。進而，為縮小對熱處理變形影響大的鋼的淬透性的偏差，制造出高品質(zhì)的連續(xù)鑄造鋼，現(xiàn)在鑄造的鋼可將日本工業(yè)標準規(guī)定的淬透性規(guī)格限制在1/3上。連續(xù)鑄造法具有提高制鋼時的材料利用率和降低制造所耗能源的優(yōu)點，且由于制造工藝合理化也使成本有了降低。

汽車材料的降成本（一）新的鑄造法

11汽車材料的降成本（二）常用手段

——降低材料成本減少合金元素的添加量和降低替代材料的成本?？蓪r高而且價格不穩(wěn)定的含Mo（鉬）的Cr～Mo鋼改用鉬添加量只有其一半的半Mo鋼和硼鋼。

汽車材料的降成本（二）常用手段

12汽車材料的降成本（三）常用手段

——降低零件制造成本在這里為降低零件制造所消耗的能源而采用非調(diào)質(zhì)鋼，因非調(diào)質(zhì)鋼添加了釩，控制了熱鍛后的冷卻速度，省去了淬火、回火的熱處理，故確保了強度。它可在汽車的曲軸、連接件、車輪等部分使用，其用途可望得到進一步擴大。為提高加工能力，也有采用易切削鋼，對于易切削且強度降低少而用于齒輪的低鉛、易切削鋼是一種新的易切削鋼材。它可用于小型車的變速器，并具有降低制造成本的效果。

汽車材料的降成本（三）常用手段

13汽車材料的降成本（四）新材料

——新型彈簧鋼新型彈簧鋼主要指汽車懸掛系統(tǒng)的彈簧用鋼，目前用的最廣的鋼板彈簧是Si鋼，其性能基本上能滿足使用要求，近年來，變截面少片彈簧在汽車上的應用越來越多，使用這種彈簧可以節(jié)約l/3左右的材料，并使汽車的平順性等性能得到改善，同時有顯著的技術經(jīng)濟效益，但其生產(chǎn)工藝發(fā)生了相應的變化，含Si（硅）量較高的彈簧鋼具有較高的脫碳傾向，故應發(fā)展低Si或無Si的彈簧鋼，以滿足生產(chǎn)的需要。

汽車材料的降成本（四）新材料

14汽車材料的降成本（五）新材料

——微合金非調(diào)質(zhì)鋼在鋼中加入微量V、Ti、Nb（釩、鈦、鈮）等元素、經(jīng)鍛造或軋制冷卻后在鐵素體、珠光體中析出碳化物或碳氮化物而達到強化，不需要調(diào)質(zhì)，可以減少熱處理工序和設備，避免熱處理變形和淬火裂紋造成的廢品，降低能耗和生產(chǎn)成本。

汽車材料的降成本（五）新材料

15高性能和高功能汽車材料（一）——鍍覆鋼板鍍層鋼板和鋼管的研制與應用，是為了改善耐腐蝕性等性能。國外在汽車上大量使用覆層鋼板。鍍鋁或滲鋁鋼管主要用來制造消聲器，排氣凈化裝置的接觸容器和反應器部件。鍍鋅鋼板用來制造車身、車架、駕駛室、油箱等零件。含鋅、鉻的高分子化合物涂層鋼板，主要用于防腐蝕要求高和不便于涂裝的車身、駕駛室零件。高性能和高功能汽車材料（一）——鍍覆鋼板鍍層鋼板和鋼管的研16高性能和高功能汽車材料（二）

——傳動系材料齒輪是汽車的重要基礎零件，應按其模數(shù)和工況選用不同級別的齒輪鋼。在我國目前變速器和后橋齒輪大都使用2OCrMnTi，需仿制國外成熟的先進鋼種，形成汽車齒輪用鋼系列化。高性能和高功能汽車材料（二）

17高性能和高功能汽車材料（三）

——粉末冶金合金燒結金屬，是以金屬粉末為原料，作金屬模具內(nèi)壓縮成形，后燒結而成的，無需加工，材料的成分配制能自由控制，它已應用于軸承、排氣門座、凸輪、齒輪、支架上。這種材料也可以用來制造連桿、消聲器、離合器、轉(zhuǎn)向系及制動系部件。

高性能和高功能汽車材料（三）

18高性能和高功能汽車材料（三）

——粉末冶金合金隨著粉末冶金工藝和技術新發(fā)展，高強度、高耐磨性、耐熱、形狀復雜的燒結結構零件和高性能減摩材料將大量應用于汽車制造中。所以，高強度燒結合金鋼、燒結不銹鋼等結構材料、低噪聲軸承材料、高溫高真空減摩材料、半金屬減摩材料等將進一步得到發(fā)展和應用，這將對汽車制造產(chǎn)生巨大的影響。

高性能和高功能汽車材料（三）

19二、汽車金屬材料

的應用和發(fā)展

二、汽車金屬材料

的應用和發(fā)展20汽車板料成形的發(fā)展趨勢為滿足較高的安全標準及乘坐的舒適性，就必須增加轎車的質(zhì)量，但轎車的質(zhì)量又極大地影響著轎車的油耗及尾氣的排放量，因此，汽車工業(yè)正努力采用輕型結構來減輕汽車質(zhì)量。這就涉及到對材料及生產(chǎn)工藝的戰(zhàn)略決定。而占整車質(zhì)量20％～25％的白車身無疑具有很大的減輕質(zhì)量潛力。為不同的車身結構對減輕車身質(zhì)量的潛在能力起決定性的作用，這些方法一類為分開的生產(chǎn)方式(自支撐底盤及獨立車身和承載構架及獨立車身)，另一類為集成式的加工方法。(金屬板材整體式車身和無車架車身)。汽車板料成形的發(fā)展趨勢為滿足較高的安全標準及乘坐的舒適性21汽車板料成形的發(fā)展趨勢如今金屬板材整體式車身在大批量生產(chǎn)中已廣泛使用。中型車質(zhì)量經(jīng)50％～60％由鋼組成，車身中鋁的結構比僅限于3％～7％(質(zhì)量)、集中于發(fā)動機及底盤生產(chǎn)中。塑料約占10％～15％(質(zhì)量)。在當今大批量生產(chǎn)中，白車身的主要材料是鋼，但其他材料如鋁合金及塑料正顯得愈加重要，過去白車身材料采用常規(guī)低碳鋼，然而為了減輕質(zhì)量及增加結構性能，高強度鋼(HSS)已變得愈加有前景了。在可靠的生產(chǎn)工藝下，采用高強度鋼可減輕質(zhì)量。在大多數(shù)情況下，結構板件要求更大的拉深深度以及更加復雜的負載。大批量生產(chǎn)中，屈服強使高達42OMPa的微合金鋼和含磷合金鋼，在結構部件中(防撞擊部件)，如車體內(nèi)側(cè)板、內(nèi)側(cè)柱等，已廣泛的應用。

汽車板料成形的發(fā)展趨勢如今金屬板材整體式車身在大批量生產(chǎn)中已22汽車板料成形的發(fā)展趨勢在金屬車身面板和結構面板的生產(chǎn)成形中，深沖壓為主要的生產(chǎn)工藝。然而在材料成形方面仍然可以進一步改進。生產(chǎn)工藝必須根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模劃分。白車身內(nèi)面板和外面板的大規(guī)模生產(chǎn)通常由沖壓線和多工位壓機生產(chǎn)，因為這些生產(chǎn)方式可以滿足批量的要求。而材料(尤其是超高強度鋼)對壓力機最大許可壓力和單位工件生產(chǎn)時間有很大影響。

汽車板料成形的發(fā)展趨勢在金屬車身面板和結構面板的生產(chǎn)成形中，23泡沫金屬在未來汽車中的應用制造從泡沫塑料在建筑中廣泛使用中得到啟發(fā)，科學家們考慮在汽車業(yè)中使用“泡沫金屬”。目前汽車工業(yè)是消耗金屬最多的工業(yè)之一，金屬制造業(yè)雖然能生產(chǎn)2500多種性能各異的鋼材和千百種有色金屬，但仍然滿足不了汽車制造業(yè)的特殊需要。如果“泡沫金屬”能研制出來，它將成為未來汽車的最佳材料，這種泡沫金屬零件的結構是:外表用薄鋼制成，中心則用泡沫金屬填充。

泡沫金屬在未來汽車中的應用制造從泡沫塑料在建筑中廣泛使用中24泡沫金屬在未來汽車中的應用目前德國科學家已經(jīng)成功地研制出“泡沫鋁”--將鋁粉和鈦氧化合物粉末相混成，填放到鋼皮制成的模型中，然后再把這充滿混合物的模型加熱到鋁的熔點，這時，氫氣會從氫化合物中分解而逸出，從而使熔化的鋁產(chǎn)生泡沫，當鋼皮模型完全冷卻后，便形成了固體“泡沫鋁”。這種“泡沫鋁”具有整體結構，其質(zhì)量輕而均勻，強度比鋁更高，其外覆的鋼皮模型更增強了部件的強度和剛度。

泡沫金屬在未來汽車中的應用目前德國科學家已經(jīng)成功地研制出“泡25新型鋼質(zhì)結構材料報載歐洲目前已經(jīng)研制出一種新型鋼質(zhì)結構材料，它比普通鋼質(zhì)材料輕10％。主要是靠粘結鋼質(zhì)零件和采用減震材料新結構而制成。同時還研制出“精確鋼坯”組合新結構，能使所有部件相互巧妙配合。這樣，在汽車制造中，就可以機動而廣泛地選用應力強度恰好合適的組合部件，如在車門鉸鏈部位，其零件除外形合理、美觀外，還需具備結構穩(wěn)定性。

新型鋼質(zhì)結構材料報載歐洲目前已經(jīng)研制出一種新型鋼質(zhì)結構材料26未來對汽車性能的要求為了提高汽車的安全性和可靠性，需要從設計上、制造上，特別是材料方面考慮。例如，提高汽車結構材料的強度和韌性，使之更堅固可靠，一旦發(fā)生撞車、翻車等交通事故時，能最大限度地減輕損傷程度，保證人員的乘車安全。與此同時，大力發(fā)展各種汽車用的具有特殊功能的材料，以提高汽車的自控能力，進一步改善汽車的性能。

未來對汽車性能的要求為了提高汽車的安全性和可靠性，需要從設計27總結：

汽車所用的材料，由于節(jié)省能源、節(jié)省資源、輕量化的需要而有所變化，新材料相繼被推出、應用。在比較成熟的金屬材料中，鋼鐵材料和輕金屬材料也出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢?？偨Y：汽車所用的材料，由于節(jié)省能源、節(jié)省資源、輕量化的需要28ThankYou!ThankYou!29現(xiàn)代汽車制造金屬材料的應用及發(fā)展方向

2008年月日現(xiàn)代汽車制造金屬材料的應用及發(fā)展方向30一、汽車制造的金屬材料一、汽車制造的金屬材料31現(xiàn)代汽車制造金屬材料發(fā)展方向概述

隨著科學技術的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車制造材料的構成，發(fā)生了較大的變化，高密度材料的比例下降，低密度材料有較大幅度的增加，可以說，從90年代開始，汽車材料向輕量化、降成本、高性能和高功能方向發(fā)展。

現(xiàn)代汽車制造金屬材料發(fā)展方向概述32指導汽車材料開發(fā)和應用的方針汽車制造的金屬材料長期以來，鋼鐵一直是構成汽車的主要材料，在汽車用鋼中，合金鋼比例較高。國外不少汽車采用含Cr、Ni、Mo（鉻、鎳、鉬）等元素的結構鋼和含Co（鈷）量很高的永磁材料，而這些元素的資源都較稀缺，節(jié)約合金資源成為指導汽車材料開發(fā)和應用的方針。

指導汽車材料開發(fā)和應用的方針33鋼鐵材料及其持續(xù)研究在汽車制造中的重要性各種各樣的材料。其中約86%是金屬材料，而在金屬材料中，鋼鐵材料占了80%。在90年代日本的消費量中冷軋薄板占37%，熱軋薄板33%，特殊鋼24%;另外鋁鑄材料的83%都是用于汽車制造上。鋼鐵材料的理論強度約為14000MPa，直徑為1～2μm的鐵單晶體試棒可接近這個理論強度，而實際使用材料的最大強度只有2000MPa。從宏觀上看是由于材料的缺陷，在微觀上看是由于結晶的缺陷，所以，為得到強度高而便宜的鋼鐵材料，應盡量減小這些缺陷，并進行各種各樣的研究。鋼鐵材料及其持續(xù)研究在汽車制造中的重要性各種各樣的材料。其中34汽車材料的輕量化（一）——高張力鋼板

構成汽車的零件約有兩萬多個，在這些零件中，使用了汽車的車體鋼板，以前使用的是容易成型的軟質(zhì)鋼材。為適應輕量化的需求，以后開發(fā)了高張力鋼板。這種鋼板具有成型性好、強度高，并可使板厚減薄的優(yōu)點。高張力鋼板是在原有鋼板基礎上添加固溶強化型元素(硅、錳等)和析出強化型元素(鈮、鈦等)，并在鋼鐵廠退火爐內(nèi)連續(xù)退火而得到。它有著屈服點低的、復合成分多的特點。車身外板用的鋼板使用最多的是加磷的抗拉強度為350～400MPa的鋼板，特別是轎車上使用的鋼板，20%～50%都是高張力鋼板。汽車材料的輕量化（一）——高張力鋼板構成汽車的零件約有兩萬35采用高強度鋼板，既可以減少汽車車身的重量，又可以提高汽車的安全性和可靠性，含磷深沖壓高強度鋼板主要應用在車身、駕駛室上的深沖壓件，使用得當，可降低材料消耗10％，高強度鋼板有較低的屈服強度和高的加工硬化能力，比較適宜于制造變形程度大的沖壓或拉延深件，根據(jù)成形特點，可使零件質(zhì)量減輕30％一60％。目前，正在進行研究將以前鑄造的一體成型的發(fā)動機氣缸體改用高強度鋼板沖壓成型，可大幅度減輕重量而制成輕量化(約33%)的鋼板制氣缸體。

采用高強度鋼板，既可以減少汽車車身的重量，又可以提高汽車的安36汽車材料的輕量化（二）——鋁合金材料

鋁合金材料鋁是輕量化首選材料。在輕量化材料中，鋁起了特別重要的作用。由于鋁的比重只有鐵的1/3，由鐵向鋁轉(zhuǎn)換也比較容易，所以把活塞、進氣支管、氣缸蓋、盤輪等都采用了重量輕的鋁合金。在美國和歐洲，保險杠、油箱也將鋼板改用為鋁合金。保險杠用的新鋁合金也多次被開發(fā)。但在日本，主要使用的是鋼板和塑料，這是因為歐美等國和日本的鋁價格差異較大。因此，未來汽車的材料構成比例中，歐美地區(qū)的鋁將成為主要比率。如在德國的試驗車中，鋁合金使用率已達到全體材料的30%。汽車材料的輕量化（二）——鋁合金材料鋁合金材料鋁是輕量化37汽車材料的輕量化（二）——鋁合金材料另外，由于不穩(wěn)定的鋁價格和強力塑料的推出，每輛汽車中鋁使用量的增加勢頭比以前有所減弱，從精煉鋁在價格來看，鋁仍將是輕量化首選材料。汽車材料的輕量化（二）——鋁合金材料另外，由于不穩(wěn)定的鋁價格38汽車材料的輕量化（二）——鎂合金材料

鎂比鋁更輕，且資源豐富。對于易氧化的鎂，由于已開發(fā)出效率高的鍛造工藝，使鎂的制造成本下降，但其精煉能源為電力，所以其成本比鋁高。鎂能否在汽車零部件上大量使用，鎂和鋁的價格差成為關鍵。鎂的比重只有鋁的0.64;因此價格差如能控制在1.7倍以下，才有可能使用鎂。據(jù)此，從目前輕量化材料的現(xiàn)狀出發(fā)，還不如把鋁改換成塑料。但也存在制造設備的供給能力和再循環(huán)問題。而在環(huán)境問題上，也將會帶來新的問題。

汽車材料的輕量化（二）——鎂合金材料鎂比鋁更輕，且資源豐39汽車材料的降成本（一）新的鑄造法

——連續(xù)鑄造法驅(qū)動系統(tǒng)齒輪由于高功率輸出、輕量化、降低噪聲等的需要，對驅(qū)動系統(tǒng)齒輪提出了嚴格的質(zhì)量要求:強度好，熱處理變形小。為達到這一要求，在鋼鐵材料的制造過程中，采用了連續(xù)鑄造法。這種方法跟以前的鑄錠法相比，具有冷卻速度快、成分偏析少的優(yōu)點，它與制鋼時的真空脫氣技術組合，可以滿足齒輪所要求的強度。進而，為縮小對熱處理變形影響大的鋼的淬透性的偏差，制造出高品質(zhì)的連續(xù)鑄造鋼，現(xiàn)在鑄造的鋼可將日本工業(yè)標準規(guī)定的淬透性規(guī)格限制在1/3上。連續(xù)鑄造法具有提高制鋼時的材料利用率和降低制造所耗能源的優(yōu)點，且由于制造工藝合理化也使成本有了降低。

汽車材料的降成本（一）新的鑄造法

40汽車材料的降成本（二）常用手段

——降低材料成本減少合金元素的添加量和降低替代材料的成本?？蓪r高而且價格不穩(wěn)定的含Mo（鉬）的Cr～Mo鋼改用鉬添加量只有其一半的半Mo鋼和硼鋼。

汽車材料的降成本（二）常用手段

41汽車材料的降成本（三）常用手段

——降低零件制造成本在這里為降低零件制造所消耗的能源而采用非調(diào)質(zhì)鋼，因非調(diào)質(zhì)鋼添加了釩，控制了熱鍛后的冷卻速度，省去了淬火、回火的熱處理，故確保了強度。它可在汽車的曲軸、連接件、車輪等部分使用，其用途可望得到進一步擴大。為提高加工能力，也有采用易切削鋼，對于易切削且強度降低少而用于齒輪的低鉛、易切削鋼是一種新的易切削鋼材。它可用于小型車的變速器，并具有降低制造成本的效果。

汽車材料的降成本（三）常用手段

42汽車材料的降成本（四）新材料

——新型彈簧鋼新型彈簧鋼主要指汽車懸掛系統(tǒng)的彈簧用鋼，目前用的最廣的鋼板彈簧是Si鋼，其性能基本上能滿足使用要求，近年來，變截面少片彈簧在汽車上的應用越來越多，使用這種彈簧可以節(jié)約l/3左右的材料，并使汽車的平順性等性能得到改善，同時有顯著的技術經(jīng)濟效益，但其生產(chǎn)工藝發(fā)生了相應的變化，含Si（硅）量較高的彈簧鋼具有較高的脫碳傾向，故應發(fā)展低Si或無Si的彈簧鋼，以滿足生產(chǎn)的需要。

汽車材料的降成本（四）新材料

43汽車材料的降成本（五）新材料

——微合金非調(diào)質(zhì)鋼在鋼中加入微量V、Ti、Nb（釩、鈦、鈮）等元素、經(jīng)鍛造或軋制冷卻后在鐵素體、珠光體中析出碳化物或碳氮化物而達到強化，不需要調(diào)質(zhì)，可以減少熱處理工序和設備，避免熱處理變形和淬火裂紋造成的廢品，降低能耗和生產(chǎn)成本。

汽車材料的降成本（五）新材料

44高性能和高功能汽車材料（一）——鍍覆鋼板鍍層鋼板和鋼管的研制與應用，是為了改善耐腐蝕性等性能。國外在汽車上大量使用覆層鋼板。鍍鋁或滲鋁鋼管主要用來制造消聲器，排氣凈化裝置的接觸容器和反應器部件。鍍鋅鋼板用來制造車身、車架、駕駛室、油箱等零件。含鋅、鉻的高分子化合物涂層鋼板，主要用于防腐蝕要求高和不便于涂裝的車身、駕駛室零件。高性能和高功能汽車材料（一）——鍍覆鋼板鍍層鋼板和鋼管的研45高性能和高功能汽車材料（二）

——傳動系材料齒輪是汽車的重要基礎零件，應按其模數(shù)和工況選用不同級別的齒輪鋼。在我國目前變速器和后橋齒輪大都使用2OCrMnTi，需仿制國外成熟的先進鋼種，形成汽車齒輪用鋼系列化。高性能和高功能汽車材料（二）

46高性能和高功能汽車材料（三）

——粉末冶金合金燒結金屬，是以金屬粉末為原料，作金屬模具內(nèi)壓縮成形，后燒結而成的，無需加工，材料的成分配制能自由控制，它已應用于軸承、排氣門座、凸輪、齒輪、支架上。這種材料也可以用來制造連桿、消聲器、離合器、轉(zhuǎn)向系及制動系部件。

高性能和高功能汽車材料（三）

47高性能和高功能汽車材料（三）

——粉末冶金合金隨著粉末冶金工藝和技術新發(fā)展，高強度、高耐磨性、耐熱、形狀復雜的燒結結構零件和高性能減摩材料將大量應用于汽車制造中。所以，高強度燒結合金鋼、燒結不銹鋼等結構材料、低噪聲軸承材料、高溫高真空減摩材料、半金屬減摩材料等將進一步得到發(fā)展和應用，這將對汽車制造產(chǎn)生巨大的影響。

高性能和高功能汽車材料（三）

48二、汽車金屬材料

的應用和發(fā)展

二、汽車金屬材料

的應用和發(fā)展49汽車板料成形的發(fā)展趨勢為滿足較高的安全標準及乘坐的舒適性，就必須增加轎車的質(zhì)量，但轎車的質(zhì)量又極大地影響著轎車的油耗及尾氣的排放量，因此，汽車工業(yè)正努力采用輕型結構來減輕汽車質(zhì)量。這就涉及到對材料及生產(chǎn)工藝的戰(zhàn)略決定。而占整車質(zhì)量20％～25％的白車身無疑具有很大的減輕質(zhì)量潛力。為不同的車身結構對減輕車身質(zhì)量的潛在能力起決定性的作用，這些方法一類為分開的生產(chǎn)方式(自支撐底盤及獨立車身和承載構架及獨立車身)，另一類為集成式的加工方法。(金屬板材整體式車身和無車架車身)。汽車板料成形的發(fā)展趨勢為滿足較高的安全標準及乘坐的舒適性50汽車板料成形的發(fā)展趨勢如今金屬板材整體式車身在大批量生產(chǎn)中已廣泛使用。中型車質(zhì)量經(jīng)50％～60％由鋼組成，車身中鋁的結構比僅限于3％～7％(質(zhì)量)、集中于發(fā)動機及底盤生產(chǎn)中。塑料約占10％～15％(質(zhì)量)。在當今大批量生產(chǎn)中，白車身的主要材料是鋼，但其他材料如鋁合金及塑料正顯得愈加重要，過去白車身材料采用常規(guī)低碳鋼，然而為了減輕質(zhì)量及增加結構性能，高強度鋼(HSS)已變得愈加有前景了。在可靠的生產(chǎn)工藝下，采用高強度鋼可減輕質(zhì)量。在大多數(shù)情況下，結構板件要求更大的拉深深度以及更加復雜的負載。大批量生產(chǎn)中，屈服強使高達42OMPa的微合金鋼和含磷合金鋼，在結構部件中(防撞擊部件)，如車體內(nèi)側(cè)板、內(nèi)側(cè)柱等，已廣泛的應用。

汽車板料成形的發(fā)展趨勢如今金屬板材整體式車身在