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近一段時(shí)期，各國政府先后制訂了保護(hù)能源、降低廢氣排放、降低噪音和安全保障等法規(guī)。對汽車工業(yè)來說，節(jié)約能源，減少汽車尾氣排放最有效的辦法就是減輕汽車自身的質(zhì)量，而這主要的途徑是使汽車材料輕量化。汽車質(zhì)量每降低100千克，油耗就可減少0.7升左右。鋁、鎂、鈦合金材料是實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，是所有現(xiàn)用金屬材料中密度最低的輕金屬材料。鋁、鎂、鈦合金材料還具有比強(qiáng)度和比剛度均高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好、阻尼減震性和電磁屏蔽性都很強(qiáng)、易于加工成形、廢料易回收等特點(diǎn)。它們的應(yīng)用適應(yīng)了全世界對
汽車安全、節(jié)能和環(huán)保要求越來越高的趨勢，受到了各國政府和發(fā)達(dá)國家汽車制造企業(yè)的高度重視。
金屬鋁不論是固體鋁還是熔融鋁，其密度都隨純度的提高而降低。同等純度熔融鋁的密度隨溫度增高而降低。鋁的純度越高，熔點(diǎn)也越高，導(dǎo)電性能也越好，它的導(dǎo)電性能僅次于金、鉑、鉻、銅和汞，導(dǎo)電率為銅的62％～65％，而密度是鋼的1／3。鋁的機(jī)械性能與純度關(guān)系密切，純鋁軟、強(qiáng)度低，但與某些金屬組成鋁合金后，不僅在某種程度上仍保持著鋁固有的特點(diǎn)，同時(shí)又顯著地提高了它的硬度和強(qiáng)度，使之幾乎可與軟鋼甚至結(jié)構(gòu)鋼相媲美。鋁的導(dǎo)熱系數(shù)大約為熟鐵的2.5倍，鋼的1.5倍。鋁的比熱也是金屬中較大的，為鐵的2倍，鋼和鋅的2.5倍。
鋁的化學(xué)性質(zhì)極其活潑，其氧化物、鹵化物、硫化物及碳化物等的生成能非常大。鋁最特殊的性能是有同氧強(qiáng)烈結(jié)合的傾向，特別是同空氣中的氧。鋁在空氣中被其表面生成一層厚度約為2×l0－4mm的致密的氧化鋁膜所覆蓋，防止繼續(xù)氧化，在常溫常壓下具有良好的抗腐蝕性能。但在空氣中被加熱到接近熔點(diǎn)660℃時(shí)，則氧化繼續(xù)進(jìn)行，此時(shí)，鋁的氧化與氧化時(shí)間的平方根成正比。
鋁在汽車零件上的應(yīng)用1、缸體、缸蓋。鋁汽缸體有全鋁型和缸孔中嵌入鑄鐵缸套型。為降低成本和更進(jìn)一步輕量化，提倡采用全鋁型。對此開發(fā)耐活塞環(huán)滑動、耐磨性優(yōu)良的鋁合金十分必要。國外有的汽車公司已經(jīng)采用全鋁缸套，有的全部采用鋁汽缸蓋、半數(shù)采用鋁汽缸體。有的使用高壓模鑄工藝制造鑄鋁缸體，這種工藝可改善澆注，增加強(qiáng)度，尤其適于薄壁汽缸，它比原來的缸體輕50％以上。日本和歐洲的發(fā)動機(jī)使用鑄鋁油底殼可改善剛性結(jié)構(gòu)、降低NVH。有的還采用了鋁氣門挺桿。
2、散熱器。汽車的冷氣設(shè)備、機(jī)油冷卻器、散熱器、暖風(fēng)設(shè)備等熱交換器中的冷凝器、蒸發(fā)器、空冷式機(jī)油冷卻器幾乎全部用鋁制造。但耐久性差，主要是因腐蝕而漏水造成，冷卻液引起內(nèi)部腐蝕和鹽類引起外部腐蝕。向冷卻水中添加防銹劑可防止內(nèi)部腐蝕；采用表面處理和耐蝕合金可防止鹽類引起的外部腐蝕。
3、車輪。轎車采用各種式樣的鋁合金車輪已相當(dāng)普遍。車輪輪輞用鋁合金，要求較高的強(qiáng)度（疲勞強(qiáng)度、閃光焊焊接性、滾軋成形性等）；鑄造用鋁合金則要求有良好的鑄造性和足夠的強(qiáng)度。鋁車輪重量輕、散熱性好，防止了輪胎的過熱，尺寸精度高減少了縱向和橫向的振動。鋁合金車輪與鋼制車輪相比，能更好地滿足足夠的負(fù)載能力和速度能力；良好的附著性、緩沖性、均勻性和氣密性，耐磨耐老化和質(zhì)量平衡；較小的滾動阻力和行駛噪聲；精美的外觀和裝飾性、質(zhì)量小、價(jià)格低、拆裝方便、互換性好的要求。我國從上世紀(jì)80年代開始推廣使用并出口鋁車輪。
4、保險(xiǎn)杠。保險(xiǎn)杠作為吸收沖撞能量的緩沖體已普遍安裝在轎車上，目前，塑料保險(xiǎn)杠是主流，鋁保險(xiǎn)杠只作為增強(qiáng)材而使用。
5、車身外板。車身外板的伸長率不如鋼好，彈性系數(shù)只有鋼板的1／3，回彈大，焊接性不如鋼好，沖壓成形性比鋼板低；與鋼板比，電導(dǎo)率高、熔點(diǎn)低、極易生成氧化膜，特別是與鋼的焊接更難；由于鋁的涂裝性與鋼板不同，鋁板與鋼板之間易出現(xiàn)涂裝不勻現(xiàn)象；由于柔軟，易生成細(xì)小的傷痕，不但有拉伸滑移線、折皺、裂紋等加工缺陷，由撞擊引起的凹痕也不可避免。
6、底盤零件。沒有比底盤系統(tǒng)更具潛力、更容易做到減輕汽車自重的了。通用公司在高檔車的懸掛系統(tǒng)使用了鋁合金部件，還加大了懸掛系統(tǒng)轉(zhuǎn)向節(jié)的制造中以鋁替代鑄鐵的規(guī)模。福特公司使用了鋁合金的制動盤，質(zhì)量僅為2.27千克，是鑄鐵盤的1／3，壽命卻是鑄鐵盤的3倍。
（信息來源：機(jī)械電子頻道子站）
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