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铝合金在汽车中的应用与发展 　　摘要：随着汽车使用率的急剧上升，能源消耗成了一个严重的问题，资源越来越少。鉴于轻质铝合金在汽车制造生产中的工业发展优势，国内外各个汽车设计制造公司也都纷纷做出了相关的研究与分析。本文主要通过介绍铝合金在汽车工业中的应用背景，铝合金的人机工程、机械性能及其工艺性能，铝合金在汽车应用中的具体案例与应用推测，铝合金在汽车应用中的发展前景等问题来探究铝合金在汽车中的相关应用。 　　关键词：铝合金；汽车制造；应用前景 　　引言 　　铝合金是轻质金属材料中的佼佼者，它是将铝作为基础元素，以其他元素作为辅助元素混合组成的金属合金。它具有良好的耐腐蚀性，还具有质量轻、强度较高、比刚度高的优良性能，并且可焊接。铝合金是结构材料中常用的一种金属材料，在生活中随处可见铝合金的相关产品，它分为变形铝合金和铸造铝合金。良好的塑性和铸造性造就了铝合金高质量、高效率的加工工艺，其在航天、航空、交通运输、建筑、机电中有着广泛的应用。然而，随着人们生活水平的提高，对物质的要求也逐步提高，汽车作为一种普遍与时尚兼具的交通工具，在生活中承担着重要的角色，因此对汽车的外观、性能等指标有了更高的要求。铝合金作为当今轻质金属的代表和最具有现代感的金属材料，在汽车制造中的应用有着十分重要的研究意义。 　　1铝合金在汽车工业中的应用背景 　　在这个日新月异的科技时代，科技高速发展的背后却出现了能源危机，节能成了时代主题。在汽车制造行业中，以“减轻重量，减少耗油量”为竞争手段，轻质金属的铝合金便是汽车生产中不可缺少的重要材料。有资料表明，如果用铝合金取代钢材料，那么，发动机的质量就可以减轻30%左右，车轮可减轻50%左右，汽车总重量将减轻30%～40%。从实际能源消耗的角度来讲，如果一辆汽车的质量减少1千克，那么，每1升汽油就能够多行驶40米的路程。也就是说，如果一辆汽车的质量减少1%，耗油量就会减少0.6%～1%。早在1896年，国外就有人将铝合金用于制造汽车曲轴箱中。20世纪早期时，铝合金就应用于一些豪华汽车和赛车上，如用铝合金制造汽车的骨架结构等。铝合金在国外的汽车工业中主要制造装饰部件、气缸盖、油底壳、离合器片、热交换器、活塞等。在国内，汽车运用铝合金制造汽车零件也逐渐增多，如上海大众等，其中国产红旗牌的应用量最多，约70～100kg。发展至今，汽车中用铝合金制造的零件越来越多，从先前的铝合金曲轴箱到现在的气缸盖、油底壳、离合器片、热交换器、活塞等零件都是运用铝合金材料制造出来的。面对当今快速发展的汽车工业制造，用铝合金替代铸铁制造汽车零件已经成为一种主流趋势。在法国的汽车行业中，用铝合金制造汽缸套已达到100%，汽缸体达到45%。基于宏观的视角，随着未来科技的发展和技术的革新，在高强度的优质铝合金材料研发之下，整个汽车行业的工业制造将随之蒸蒸日上，社会生产力将不断提升，生产关系将不断改善，铝合金材料也将会更为广泛地应用于汽车制造中，进而促进更高层次的工业发展。 　　2铝合金的性能 　　2.1铝合金在人机工程方面的性能 　　人机工程是研究人们在工作和生活环境中的各项心理和生理特征的各种主观因素，即研究产品与人的各种心理和生理的相互协调，研究人在生活、工作、休息时考虑人们的生活习性、工作效率、人的健康安全和舒适度等等。而铝合金汽车中的应用正是体现了人机工程的运用，更充分说明了铝合金具有的优越独特性能。例如，铝合金的易加工性不仅节约了零件制造的成本，还大大减少了人力资源；铝合金优良的塑性在制造座椅时，不仅减轻了汽车质量，还让人们坐得更为舒适，相对传统的硬钢材来说就显得柔软了许多等等。因此，铝合金在汽车制造材料中占有很高的地位，并且铝合金经过精细处理后会产生特别的效果，无论是其反光度，还是表面材质都有着不一样的效果。例如，在汽车色彩设计中就巧妙地运用了铝合金的金属光泽，容易让视觉产生冲击、关注和调动。因为金属光泽会随光环境的不同而产生不同的光泽效果。因此，光泽随不同环境的光特性不断发生变化。汽车色彩设计大量运用铝合金的金属光泽，使之产生流动变化的动态之美：车随光动，光随车变，以光泽造就流线之型，以光泽传递动感之美。 　　2.2铝合金的机械性能 　　铝及铝合金是工业中用量最大的有色金属。纯铝很软，加进铜、锰、硅、镁、锌等合金元素以后，才能制成强度很高的铝合金。基于纯铝的特性，加入其他金属元素后，所得到的铝合金材料与纯铝相比，可以说是发生了质的蜕变，其强度和硬度都得了大幅度的提高。在此基础上，还可以将所得到的铝合金进行热处理强化，使它的抗拉强度得到进一步的提升。铝合金的抗拉强度几乎可以达到低碳钢的抗拉强度，并且还高于某些合金钢材料的抗拉强度。铝和铝合金有多方面的优良性能，主要是重量轻，比重只有钢铁的1/3，但比强度却