汽車材料的輕量化發展分析

曾子祺

摘 要：汽車材料的輕量化發展，是伴隨著材料科學的進步逐漸完善起來的應用技術，對于節能環保、提升車輛性能有著明顯的價值作用。由此，本文從汽車材料輕量化的發展趨勢與具體意義入手，通過對具體材質的應用分析，研究其發展的狀態與方向。

關鍵詞：制造業；汽車材料；輕量化

中圖分類號：U465 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0356-01

引 言

能源匱乏是當前的世界性問題，隨著經濟條件的改善，汽車逐漸成為了人們日常工作與生活中的重要交通工具，其在能源消耗與實用性能上的問題也逐漸的凸顯出來。就此，必須通過汽車材料的輕量化處理，對其進行必要的改善，使汽車的材料條件滿足人們對于使用性能與環保水平的具體要求。

1 汽車材料輕量化的發展趨勢與意義

在節能減排理念不斷深入的過程中，汽車材料的輕量化發展已經得到了業內的高度重視，也正因其理念的發展，使具體生產技術與材料開發獲得了穩步的前進。同時，在進行汽車生產的過程中，越來越多的新式材料發揮出技術優勢，使汽車的生產過程與制作工藝得到了飛速的發展。

輕型材料在汽車制造行業中的發展意義主要體現在節能減排的性能上。通過研究發現，汽車的油耗水平與其重量成正比例關系，尤其在發動機功率相同的條件下，汽車的重量越大，行駛中消耗的能源就越多。因此，為了降低車輛的能源消耗水平，必須降低其材料的重量，并在此過程中，減少車輛的尾氣排放量，為改善環境做出重要貢獻。

同時，汽車質量的降低，可以有效的減少行駛過程中的慣性作用，并緩和整體的負荷水平，為維護行駛中的安全性能做出基礎保障。另外，通過汽車材料的輕量化發展，可以有效的改善當前車輛制造的性能水平，通過重量的降低，提升車輛起步時的加速效率，使其使用性能得到全面的提升。

2 輕量化材料的應用

2.1 高強度鋼材

高強度鋼材區別于傳統的鋼材，在密度與強度水平上進行必要的強化，應用過程中展現出了明顯的優勢作用，使鋼鐵生產企業可以與其他合金材料的生產廠家在市場環境中進行競爭，保證自身在汽車制造業中的地位。

20世紀90年代，國際鋼鐵協會在多個國家中，挑選出了數十個規模與影響力水平較大的鋼鐵生產企業，針對超輕車身結構，研發出了高強度的多相鋼，并在低曲幅的條件下，使其硬化能力得到了明顯的提升，以更優秀的強度水平，滿足車身制造的實際需求。

通過實際應用過程中的不斷完善，該材料技術不僅可以有效的保證車身的輕度水平，在重量條件上也有著明顯的優勢性，降低了稀缺材料使用中成本消耗，使其成為了汽車構件生產中的理想材料。在與其他合金材料進行競爭的過程中，通過自身高性價比的優勢，在應用初期就完成了使用率150%的增長，并有能力在未來的發展過程中，完全取代傳統的鋼材，完成技術的全面覆蓋。

2.2 鋁合金材料

鋁合金材料是應用時間較早的輕質金屬材料，作為結構材料中，性價比較高的車用輕金屬材料在市場使用中占據著一席之地。從汽車生產的角度進行分析，鋁合金材料無論是在成本條件還是質量水平上，都有著明顯的優勢表現，并在低密度條件下，在特定汽車部件的生產上，起到減輕汽車重量的作用。

同時，鋁合金材料的高回收率是其使用中的最大特性，在與其他金屬材料的比較過程中，僅次于鋼鐵的回收性能，與資源的可持續利用理念完美的結合在一起，使環保水平滿足當前人們的生態需求。此外，在加工性能上也得到了汽車生產企業的高度認可，鑄造鋁合金的利用率已經達到了整體鋁合金材料使用的70%以上，并主要應用在發動機部件、傳動系統、底盤零件等汽車制造的關鍵環節上。以發展的眼光，鋁合金材料在汽車輕量化發展的整體環境下，必然會提高利用比重，在汽車制造行業中，發揮出更加優異的應用優勢。

2.3 其他輕量化材料

鎂合金材料在汽車材料的輕量化過程中，是當前可用的最輕的金屬材料，在應用的前景上有著廣闊的發展空間。在強度水平上，鎂合金材料雖然較鋼材與鋁合金有一定的不足，然而已經可以滿足車輛生產中對于材質的負荷要求，在功能性相對較弱的位置，使用鎂合金材料不會對車輛的使用壽命或是安全性能造成影響。另外，鎂合金在原材料的儲量水平、精細部件加工處理上，具有明顯的優勢，當前已知應用鎂合金材料的車輛部件已經高達70余中，并在應用的范圍長呈現出逐漸擴大的趨勢，在科技不斷探索的過程中，其應用水平也必會展現出的優勢。

塑料材料在汽車輕量化的發展中，相較于金屬類的材質，有典型的抗腐蝕性，同時由于其簡易的加工方式、低廉的成本價格，在生產過程中受到了越來越多的重視。尤其在相對較為昂貴的金屬材質的替換上，不僅可以有效的提升車輛的美觀性，同時，在設計的靈活性與維修成本的內容中，都具有明顯的優勢，是汽車材料輕量化發展中的重要組成。

3 總 結

由于汽車工業的迅猛發展，以及環保意識的不斷提升，汽車材料的輕量化發展也以日新月異的姿態完成著自身的成長。通過對高強度鋼材、鋁合金材料等具體材質在生產過程中的應用，不僅可以提升車輛的實際使用性能，同時，也使環保水平與行駛安全得到了一定程度上的保障，為促進行業發展貢獻力量。

參考文獻

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收稿日期：2018-9-29