超高强度铝合金及其产业化预可行性研究报告.doc

第一章概述 1.1项目的提出 1.1.1项目提出的背景 安徽科皖特种铸造有限公司成立于一九九九年，是由民营资本组建的有限责任公司。公司技术力量雄厚，拥有先进的铸造生产设备和理化检测设备，是生产各类精密铸件的专业厂家，二零零五年五月通过ISO9001-2000质量体系认证。科皖公司有较强的产品研制开发能力。KW系列微型合金磨球系本公司开发的高科技产品之一，现已广泛应用于磁性材料、粉末冶金等行业的金属制粉工艺。各类中小精密铸件以优秀的性价比赢得广大用户的青睐，特别是球墨铸铁件在兵器工业部专家的指导下，已成为军工企业的配套产品，现已批量生产，取得了良好的社会和经济效益。 随着世界范围内极端天气情况出现次数的增多，人们对全球生态环境的关注力度越来越大。发展“低碳经济”已被广大的专家学者提到议事的日程。同时，“能源危机”等概念也渐渐地崭露于报纸、电视、网络等媒体上。而我国石油资源和石油产量相对不足，石油供需缺口正在逐渐扩大，能源安全问题日显突出。据统计，2000年，发达国家人均能源消费量为7.85吨，而中国人均能源消费量仅为1.05吨，大约为发达国家的13％。中国能源资源总体比较丰富，但人均能源资源占有量和消费量较低，仅为世界人均占有储量的56％。煤炭储量比较丰富。但石油、天然气储量不足，人均占有储量仅为世界人均占有储量的8％和6％。虽然新能源和可再生能源有一定的发展潜力，但受技术和成本的限制，在2020年以前还不可能替代化石能源。能源对经济和社会发展的制约作用正在不断地加剧。除了在开源—寻找新的、清洁的能源方面下功夫外，更得在节流—减少工业生产、社会生活等各领域的耗能上做足文章。以保障社会发展的科学、和谐、持续性。 国家“十一五”规划中明确提出“节能减排”发展“低碳经济”的约束性指标。“十一五”期末的主要节能目标是：万元GDP(按2005年价格计算)能耗下降到0.98吨标准煤，比“十五”期末降低20%左右，平均年节能率为4.4%。 发展低碳经济，加强节能减排俨然已成为当前最热门的话题之一。尤其哥本哈根会议之后，气候问题已经成为全球共同关注的焦点之一。在我国，节能减排已经纳入战略性发展目标，2009年 11月26日，中国公布到2020年的减排目标－单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％－45％，并作为约束性指标纳入“十二五”规划。 1.1.2超高强度铝合金的应用前景 1.1.2.1超高强度铝合金在汽车工业中的应用 世界汽车保有量与日俱增，正以巨大的影响力改变着人们的工作与生活，但随之而来的能源短缺、环境污染等一系列问题也日益突出。轻型、节能、环保、安全、舒适、低成本成为各汽车制造厂家追求的目标，尤其是节能和环保更是关系人类可持续发展的重大问题，节能减排已成为汽车工业界亟待解决的问题。 汽车轻量化的内涵是在保证汽车性能不受影响的前提下，既要有目标的减轻汽车自重，又要保证汽车行驶的安全性和舒适性等，同时使汽车本身的造价不被提高。从汽车产品的整个生命周期看，油耗费用是汽车生命周期总费用的主体，占汽车生命周期费用的71％，汽车客户迫切希望降低油耗费用以节约后期的运行成本。由于汽车质量的大小影响到滚动阻力、爬坡阻力与加速阻力，因此汽车质量与其燃油消耗有着极为密切的关系。据分析，降低油耗的主要方法有：减轻重量(轻量化)占50％，提高发动机效率占20％，降低行驶阻力占30％，其中最有效的方法是汽车轻量化。世界铝业协会提出的报告指出，汽车质量每减小10％，可降低6％～8％的油耗。因此，在汽车设计中，轻量化是一个必须考虑的问题。汽车的轻量化不仅可以减小各种行驶阻力，降低燃油消耗，而且也有利于改善汽车的转向、加速、制动和排放等多方面的性能。我国发改委要求是2010年与2003年相比，乘用车新车的平均油耗要减少15％，要完成这个指标，没有轻量化是实现不了的。应当指出，不仅乘用车要求轻量化，同样也适用于商用车。轻量化可改善燃油经济性，提高载货质量，商用车与乘用车同样具有明显的效果。同时，随着计重收费范围的扩大和油价不断上涨，载货车用户既要多承载，又要油耗少的呼声越来越高，各大卡车企业也正集中力量进行卡车轻量化研发。 汽车轻量化有很多的途径可以选择，但最直接、有效的方法莫过于应用新型轻质材料，使用密度小、强度高的轻质材料，如铝、镁合金、塑料聚合物材料、陶瓷材料等；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；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。其中，高强度铝合金的系列化商品化程度较高。如，1996年奥迪公司生产的全铝A8轿车，采用铝合金挤压车架，质量降低了35％，抗扭强度增加了50%。 铝合金车轮、悬挂系统零件、车身、热交换器等。铝代替传统的钢铁制造汽车零部件，可使整车重量减