文档介绍：汽车轻量化材料
当前,节能、环保、安全、舒适、智能和网络是汽车技术发展的总趋势,尤其是节能和环保更是关系人类可持续发展的重大问题。因此,降低燃耗、减少向大气排出CO2和有害气体及颗粒已成为汽车工程界主攻的方向。
人们现已熟知的美国PNGV计划,预计到2004年或2005年,美国轿车将达到每升汽油可行驶约34km(3倍燃料效率)。    减小汽车自重是汽车降低燃耗及减少排放的最有效措施之一。美国的PNGV计划要求轿车自身质量减小40%。
1. 汽车轻量化的内涵和途径 
汽车轻量化绝非是简单地将其小型化而已。
首先应保持汽车原有的性能不受影响,既要有目标地减轻汽车自身的重量,又要保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性,同时汽车本身的造价不被提高,以免给客户造成经济上的压力。
汽车轻量化技术包括汽车结构的合理设计和轻量化材料的使用两大方面。
汽车结构设计轻量化技术包括紧凑化技术和为采用轻量化材料并能满足碰撞新要求而最新开发的轻量化结构设计技术.
在结构设计方面可以采用前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等来达到轻量化的目的,在用材方面可以通过材料替代或采用新材料来达到汽车轻量化的目的。
实现汽车轻量化的主要途径    
  减少汽车白车身重量对降低发动机的功耗和减少汽车总重量具有双重的效应。为此,首先应该在白车身制造材料方面寻找突破口。具体有如下几种方案:      1)使用密度小、强度高的轻质材料,像铝镁轻合金、塑料聚合物材料、陶瓷材料等;      2)使用同密度、同弹性模量而且工艺性能好的截面厚度较薄的高强度钢;(???)      3)使用基于新材料加工技术的轻量化结构用材,如连续挤压变截面型材、金属基复合材料板、激光焊接板材等。
仅奥迪A8和英国捷豹XJ两个高级豪华车据守轻金属车身这唯一一块阵地.
宝马5系列车身前端总成以冲压铝板件,铸铝合金件和铝挤压件焊接而成.
目前只是在中高档轿车中广泛采用Mg,Al,工程塑料和高强度钢的混合车身.
现代汽车的绝大部分内饰件以翼子板,保险杆外罩和许多乘用车的发动机罩内板都是由工程塑料制成的.
相比之下,至少在目前及至今后相当长的一段时期内,钢仍然是汽车车身制造用材的最佳选择:钢材不仅具有优异的性能价格比,还有长期积累起来的冶金技术和成型加工经验,使之在汽车行业中仍然坐拥不可撼动的霸主地位。而方案3)正是从材料加工的角度出发,使经过特殊加工后的钢板材料的承载性能、成型性能或者其他方面的性能大大提高。
2 材料技术在轻量化汽车中的作用
材料技术是推动汽车技术进步的关键,轻量化是今后汽车发展的关键。
选用新材料(包括高强度钢、铝、镁、钛合金、塑料及复合材料等)来实现减小汽车自身质量的目的,并把先进的轻质材料作为急需开发的技术领域。
3 轻量化汽车材料技术的发展趋势
由于钢铁材料在强度、塑性、抗冲击能力、回收使用及低成本方面具有综合的优越,其在汽车材料中的主导地位仍是不可动摇的。但高强度钢和超高强度钢的应用,如汽车车身、底盘、悬架、转向等零部件上,将有较大增长。铝镁合金在汽车上的用量将明显增加。 工程塑料、复合材料所占比例将有明显增长。
多材料结构进行优化,既能改进汽车性能,又能显著减小质量。当前材料的组合仍以高强度钢、铝、镁和塑料为主。要实现多材料轻量化结构设计,必须强调“合适的材料用在合适的部位”
第一节高强度钢板
一、概述
采用高强度钢板可以达到减薄车身用板的厚度和重量的目的, 在轻量化的同时,增加了安全性能。
高强度钢一般是指冷轧340MPa 、热轧490MPa 以上的钢,这些新型高强度钢板具有较低的屈强比、较好的应变分布能力和较高的应变硬化特性, 同时高强度钢板的力学性能更加均匀,从而具有更好的碰撞特性和更高的疲劳寿命。