在7月底召開的2007年中國交通用鋁國際研討會上,西南鋁業(集團)有限責任公司總工程師尹曉輝介紹,目前,汽車零部件的鋁合金用量正在與日俱增。
尹曉輝說,鋁合金由于具有一系列優良特性,諸如密度小、比強度和比剛度高、彈性好、抗沖擊性能良好、耐腐蝕、耐磨、高導電、高導熱、易表面著色、良好的加工成型性以及高的回收再生性等,在汽車工業逐漸得到廣泛運用。為了節約能源、減少汽車尾氣對空氣的污染和保護日趨惡化的臭氧層,鋁合金材料得以迅速地進入汽車領域,其使用量正在不斷增加。
汽車用鋁合金材料量增加后所帶來的效益主要體現在以下幾個方面:
(1)明顯的減重效益。為了減輕汽車自重,一是改進汽車的結構設計,二是選用輕質材料(如鋁合金、鎂合金、塑料等)制造。到目前為止,前者已無太大的回旋余地,因而汽車行業普遍注重于開發利用新的高強度鋼材或鋁、鎂等合金材料。在輕質材料中,由于聚合物類的塑料制品在回收中存在環境污染問題、鎂合金材料的價格和安全性限制了它的廣泛應用,而鋁合金材料有豐富的資源,隨著電力工業的發展和鋁冶煉工藝的改進,將使鋁的產量迅速增加,成本相應下降,鋁合金材料將得到越來越廣泛的應用。
鋁合金材料更兼有質輕和良好的成型性、可焊性、抗蝕性、表面易著色性,而且鋁合金材料的回收率約為80%,有60%的汽車用鋁合金材料來自回收的廢料,預計到2010年回收率可進一步提高到90%。理論上鋁制汽車可以比鋼制汽車減輕重量達30%~40%,制造發動機可減重30%,鋁散熱器比銅的輕20%~40%,轎車車身比鋼材制品減重40%以上,汽車鋁車輪可減重30%。因此,鋁合金材料是汽車輕量最理想的材料之一。
(2)可觀的節能效果。減少燃油消耗的途徑一般為:提高發動機效率(從設計著手),減少行駛阻力,改善傳動機構效率及減輕汽車自重等,其中最有效的措施是減輕汽車自重,鋁合金材料在汽車中大量使用,正好滿足這一點。
(3)減少大氣污染,改善環境質量。汽車減重的同時,也減少了二氧化碳排放量。同時,氮氣物、硫化物等的排放量也會相應減少,因而可大大減少環境污染,提高環境質量。
(4)有助于提高汽車的行駛性能、乘客的舒適性和安全性。減輕車重可提高汽車的行駛性能,使用鋁合金車輪,使震動變小,可以使用更輕的反彈緩沖器。同時,散熱效果優于鋼鐵,更具舒適性和安全性。正因如此,汽車用鋁合金材料呈現快速增長的勢頭,鋼鐵、塑料和輔件的比例不斷下降,而鋁材比例由1980年的4%提高到2000年的12.5%,而且還有上升的趨勢,預計到2010年可達25%以上,將部分替代鋼鐵成為汽車工業的基礎材料。
