汽車制造主要材料應(yīng)用前景分析展望
http://www.diannaozhi.com 2012-08-31 13:34 中企顧問網(wǎng)
本文導(dǎo)讀：缺金屬據(jù)悉，在汽車生產(chǎn)過程中，國外的汽車工廠會(huì)選擇向合金鋼中加入鉻、鎳、鉬等金屬元素，以及一些含鈷量很高的永磁性金屬材料。而這些元素都是屬于稀缺資源，在可持續(xù)發(fā)展的道路上，這些元素的應(yīng)用必將更加符合可持續(xù)發(fā)展觀，節(jié)約稀缺資源必將成為指導(dǎo)汽車材料生產(chǎn)和開發(fā)的方針。
1 鋼
鋼是以鐵和碳為基本元素的鐵碳合金，且以鐵為主，碳占少于2% 的比重的合金。因其具有高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，在汽車生產(chǎn)中，鋼常用于提高汽車結(jié)構(gòu)件（車身和底盤）堅(jiān)硬度的材料，還包括一些重要零件。鋼作為汽車生產(chǎn)的主體，它發(fā)揮的作用毋庸置疑。現(xiàn)在的汽車生產(chǎn)過程中，鋼的主要制造形式有以下幾種。最常見的是碳素合金鋼，在市場(chǎng)上以其價(jià)格便宜和具有其一定力學(xué)性能大量用于各種金屬構(gòu)件的制造；低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，加入少量合金元素Mn、Si 等，形成強(qiáng)度高，加工性能良好的結(jié)構(gòu)鋼；優(yōu)質(zhì)碳素合金鋼，根據(jù)其含碳量的不同，具有不同塑性、韌性和強(qiáng)度硬度；合金結(jié)構(gòu)鋼，具有合適的淬透性，具有較高的抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比。鋼鐵材料在汽車生產(chǎn)過程中材料所需的比重為80%，而總體金屬所需為86%。作為最大的鋼鐵原料生產(chǎn)國，怎樣提高我國自行生產(chǎn)鋼鐵在汽車制造過程中的材料應(yīng)用地位，怎么在鋼鐵的生產(chǎn)和材料創(chuàng)新上取得先機(jī)是我國當(dāng)下應(yīng)當(dāng)考慮的重要因素。
2 稀
缺金屬據(jù)悉，在汽車生產(chǎn)過程中，國外的汽車工廠會(huì)選擇向合金鋼中加入鉻、鎳、鉬等金屬元素，以及一些含鈷量很高的永磁性金屬材料。而這些元素都是屬于稀缺資源，在可持續(xù)發(fā)展的道路上，這些元素的應(yīng)用必將更加符合可持續(xù)發(fā)展觀，節(jié)約稀缺資源必將成為指導(dǎo)汽車材料生產(chǎn)和開發(fā)的方針。
3 鋁
毫無疑問，鋁是輕量化的首選材料。作為工業(yè)中被廣泛應(yīng)用于船舶和飛機(jī)制造等領(lǐng)域的金屬，鋁擁有其自身明顯的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。鋁合金密度低，但強(qiáng)度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量?jī)H次于鋼。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入，鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)只有鐵的1/3，生產(chǎn)上由鐵向鋁轉(zhuǎn)換也比較容易實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在汽車的活塞、進(jìn)氣支管、氣缸蓋、盤輪等都采用了重量輕的鋁合金。在美國和歐洲，很多其他汽車組件也由鋼鐵變成了鋁合金，譬如油箱和保險(xiǎn)杠，不僅減輕了自身重量，還改善了汽車性能，保險(xiǎn)杠用的新鋁合金也多次被開發(fā)。數(shù)據(jù)顯示，德國的試驗(yàn)車鋁合金的使用已經(jīng)達(dá)到全體材料的30%。所以說，汽車的未來發(fā)展，離不開這種輕量化材料。
4 鎂
所扮演的角色鎂比鋁更加輕，且資源儲(chǔ)量都很豐富，鎂合金的性能與鋁合金相比有過之而無不及。但是對(duì)鎂的提煉比較難，鎂易氧化，即使現(xiàn)在已經(jīng)擁有效率較為高的鍛造工藝，制造成本也在逐漸下降，但是廣泛用于汽車生產(chǎn)還是比較困難的。然而顯而易見，根據(jù)其發(fā)展現(xiàn)狀，只要將來鎂合金價(jià)格逐漸合理化，那么在未來的汽車制造上，市場(chǎng)前景一片光明。圖1 為中國2011 年4月份的國民經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)數(shù)據(jù)。根據(jù)圖1，我們可以看清金屬材料的使用劇增與中國取代美國成為汽車第一大國的關(guān)聯(lián)。
5 其他汽車生產(chǎn)所需材料
塑料和橡膠在汽車的生產(chǎn)過程中仍占著一個(gè)很重要比重，但是眾所周知，塑料的可塑性很強(qiáng)，輕巧美觀，卻很難降解，隨著科學(xué)發(fā)展觀的觀念深入人心，塑料在不久的將來必會(huì)被其他可降解的、符合可持續(xù)發(fā)展的材料所替代。合成橡膠亦是如此，雖然在現(xiàn)代的工業(yè)發(fā)展中，這些材料都是十分重要的，但我相信，和DDT 一樣，這些與人與自然和諧相處主體不符的合成材料必將淘汰。
鋼是以鐵和碳為基本元素的鐵碳合金，且以鐵為主，碳占少于2% 的比重的合金。因其具有高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，在汽車生產(chǎn)中，鋼常用于提高汽車結(jié)構(gòu)件（車身和底盤）堅(jiān)硬度的材料，還包括一些重要零件。鋼作為汽車生產(chǎn)的主體，它發(fā)揮的作用毋庸置疑。現(xiàn)在的汽車生產(chǎn)過程中，鋼的主要制造形式有以下幾種。最常見的是碳素合金鋼，在市場(chǎng)上以其價(jià)格便宜和具有其一定力學(xué)性能大量用于各種金屬構(gòu)件的制造；低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，加入少量合金元素Mn、Si 等，形成強(qiáng)度高，加工性能良好的結(jié)構(gòu)鋼；優(yōu)質(zhì)碳素合金鋼，根據(jù)其含碳量的不同，具有不同塑性、韌性和強(qiáng)度硬度；合金結(jié)構(gòu)鋼，具有合適的淬透性，具有較高的抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比。鋼鐵材料在汽車生產(chǎn)過程中材料所需的比重為80%，而總體金屬所需為86%。作為最大的鋼鐵原料生產(chǎn)國，怎樣提高我國自行生產(chǎn)鋼鐵在汽車制造過程中的材料應(yīng)用地位，怎么在鋼鐵的生產(chǎn)和材料創(chuàng)新上取得先機(jī)是我國當(dāng)下應(yīng)當(dāng)考慮的重要因素。
2 稀
缺金屬據(jù)悉，在汽車生產(chǎn)過程中，國外的汽車工廠會(huì)選擇向合金鋼中加入鉻、鎳、鉬等金屬元素，以及一些含鈷量很高的永磁性金屬材料。而這些元素都是屬于稀缺資源，在可持續(xù)發(fā)展的道路上，這些元素的應(yīng)用必將更加符合可持續(xù)發(fā)展觀，節(jié)約稀缺資源必將成為指導(dǎo)汽車材料生產(chǎn)和開發(fā)的方針。
3 鋁
毫無疑問，鋁是輕量化的首選材料。作為工業(yè)中被廣泛應(yīng)用于船舶和飛機(jī)制造等領(lǐng)域的金屬，鋁擁有其自身明顯的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。鋁合金密度低，但強(qiáng)度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量?jī)H次于鋼。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入，鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)只有鐵的1/3，生產(chǎn)上由鐵向鋁轉(zhuǎn)換也比較容易實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在汽車的活塞、進(jìn)氣支管、氣缸蓋、盤輪等都采用了重量輕的鋁合金。在美國和歐洲，很多其他汽車組件也由鋼鐵變成了鋁合金，譬如油箱和保險(xiǎn)杠，不僅減輕了自身重量，還改善了汽車性能，保險(xiǎn)杠用的新鋁合金也多次被開發(fā)。數(shù)據(jù)顯示，德國的試驗(yàn)車鋁合金的使用已經(jīng)達(dá)到全體材料的30%。所以說，汽車的未來發(fā)展，離不開這種輕量化材料。
4 鎂
所扮演的角色鎂比鋁更加輕，且資源儲(chǔ)量都很豐富，鎂合金的性能與鋁合金相比有過之而無不及。但是對(duì)鎂的提煉比較難，鎂易氧化，即使現(xiàn)在已經(jīng)擁有效率較為高的鍛造工藝，制造成本也在逐漸下降，但是廣泛用于汽車生產(chǎn)還是比較困難的。然而顯而易見，根據(jù)其發(fā)展現(xiàn)狀，只要將來鎂合金價(jià)格逐漸合理化，那么在未來的汽車制造上，市場(chǎng)前景一片光明。圖1 為中國2011 年4月份的國民經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)數(shù)據(jù)。根據(jù)圖1，我們可以看清金屬材料的使用劇增與中國取代美國成為汽車第一大國的關(guān)聯(lián)。
5 其他汽車生產(chǎn)所需材料
塑料和橡膠在汽車的生產(chǎn)過程中仍占著一個(gè)很重要比重，但是眾所周知，塑料的可塑性很強(qiáng)，輕巧美觀，卻很難降解，隨著科學(xué)發(fā)展觀的觀念深入人心，塑料在不久的將來必會(huì)被其他可降解的、符合可持續(xù)發(fā)展的材料所替代。合成橡膠亦是如此，雖然在現(xiàn)代的工業(yè)發(fā)展中，這些材料都是十分重要的，但我相信，和DDT 一樣，這些與人與自然和諧相處主體不符的合成材料必將淘汰。
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