汽车族:从材料来看汽车轻量化趋势( 二 )


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铝镁合金因其重量轻、成本相对较低并具有许多所需的性能而赢得了汽车制造业的青睐 。 它们可以形成复杂的形状 , 包括发动机部件、变速箱外壳和结构件 。 预计到2021年 , 这些像铝镁合金这样的轻金属零部件的全球市场将以近7%的增长率增长 , 市场规模将达到480亿美元 。
轻量化中的铝
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到2025年 , 汽车工业将占全部铝消费量的四分之一(3000万吨) , 而平均每辆车预计将含有近100公斤的铝 , 以取代较重的部件 。 同时 , 新一代的铝锂合金正在出现 。 它可能成为各种组件不可或缺的组成部分 , 低密度、低强度、低刚度和抗损伤性 。 为了提高强度 , 通常添加锂 , 而磷和硫则改善了可加工性 , 但是这些会对耐腐蚀性产生不利影响 , 因此必须少量添加 。
汽车族:从材料来看汽车轻量化趋势
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手持LIBS分析仪
随着铝的使用量提高 , 提供有效材料分析的技术也在不断发展 , 并使制造商能够改善质量控制 。 分析仪应配备高性能光谱仪 , 以便能够测量铝合金中的锂 , 并应能够测量硼铝合金 , 这是任何手持XRF分析仪都无法测量的 。 首选是手持LIBS分析仪 , 而OES提供高水平的分析 , 鉴定铝中的Li , 含量降至0.0005% , 以及硼、磷和硫 。
轻量化中的镁
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镁比铝轻 , 是所有结构金属中强度与重量比最高的 。 它储量丰富 , 易于回收 , 在某些部件中已取代钢和铝 , 并在合金中广泛使用 。 虽然镁很脆 , 没有铝的抗蠕变能力 , 但创新可以解决这个问题 。 研究人员可以改变镁的微观结构 , 使其能够在室温下压缩而不开裂 , 还可以提高镁的能量吸收和延展性 。
汽车族:从材料来看汽车轻量化趋势
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OES分析仪
对于ppm级别的合金分析 ,
OES技术提供了最精确的结果 。
新一代OES分析仪结合了
最先进的半导体探测器和新的光学概念 ,
可对所有主要合金元素进行快速、
可靠和经济高效的分析 ,
并识别极低水平的流变点、
痕量和处理元素 。
【汽车族:从材料来看汽车轻量化趋势】钢铁准备卷土重来
汽车族:从材料来看汽车轻量化趋势
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许多钢铁制造商正在开发一种超轻钢 , 这种钢材更坚固、更便宜 , 而且重量几乎与铝一样轻 , 以求夺回市场份额 。 随着2021年新产品有望上市 , 人们将很难抗拒更强实力和更低成本的诱惑 。 五年后 , 车辆使用这种材料很可能比以往任何时候都要多 。 因此 , 需要为正确的部件使用正确的材料并验证材料牌号组成 , 这将是至关重要的 。
汽车族:从材料来看汽车轻量化趋势
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手持XRF分析仪
许多铸造厂在发货时已经在使用分析仪 。
原材料到厂后再到车间进行检查同样很重要 。
确保团队手头有手持XRF
和LIBS或高性能OES等工具
进行材料分析和质量检查 ,
以便在原材料进入
生产线之前验证材料牌号 ,
这一点变得越来越重要 。
复合材料作为替代方案
汽车族:从材料来看汽车轻量化趋势
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采用新型复合材料的丰田概念车
比铝轻30% , 比钢轻25% ,
使用复合材料是减轻汽车重量


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