第 3章 铝合金材料及其应用 3.1概述 近年来，由于能源、环境、安全等方面的原因，人们对汽车轻量化的要求越来越迫切。而铝及其合金因与汽车用钢铁材料相比具有比强度高、耐蚀性优良、适合多种成形加工、抗冲击性能好、较易再生利用等优点，成为应用得比较成熟的轻量化材料，铝合金在汽车上的用量和在汽车材料构成中所占份额也在明显增加。 铝是使用量最大、应用面最广的有色金属材料。铝在地壳中的含量很大，据统计，铝在地壳中的含量约为7.5%，比其他有色金属在地壳中含量的总和还多。虽然与钢、铁、铜相比，铝及其合金在工业应用上的时间是比较晚的，但是铝具有很多优良的特性使得其在应用上有不亚于其他材料如钢铁、塑料、木材等的优势。纯铝是一种银白色的轻金属，其晶格类型是面心立方并且无同素异构转变。塑性很高，纯铝的塑性高达25%，可以通过挤压、锻造、轧制等加工方法将其进行加工成形。由于其表面有一层致密的氧化膜保护，不但其抗腐蚀性能好，而且外观也很漂亮。铝具有优良的导热和导电的性能，生产上利用纯铝的导电导热性能制造电缆及电器上的散热器具中的传热元件。虽然某些铝合金在200~260℃下仍然能够保持比较好的强度，但是多数铝合金在高温下的强度会降低很多。而随着温度的降低，尤其是在0℃以下，铝和铝合金材料的强度反而会有所增加，这样使得其成为优良的低温金属材料。此外，铝优良的反光性和热反射性、无毒等都是其应用价值所在。但由于强度、硬度低等原因，不能直接作为结构材料应用。在熔炼时通过向纯铝中加入一定比例的其他金属或者非金属元素，能够配制出各种铸造用的铝合金和用于压力加工的铝合金，以大幅提高其强度。铝合金具有比纯铝更为优良的铸造性能和使用性能。其中常加入的主要合金元素有镁、铜、硅、锌、锰、锂、钙，辅加的微量元素有钪、锆、钛、钒、硼、镍、铬、稀土元素（RE）等。不同的合金元素在铝合金中形成不同的合金相，起着不同的作用。 镁元素的作用： 镁在铝中形成β(Mg2Al3、Mg5Al8)相，起弥散强化作用。在合金中每增加1%的镁，合金的抗拉强度大约升高34MPa。也就是说，镁对铝合金的强度提高可起到明显的作用，但镁的含量也不能过高。根据铝镁合金的溶解度曲线，镁在铝中溶解度的特点为： 随温度的下降，镁在铝中的溶解度下降很快，由极限溶解度17.4%降低到2%左右； 当Mg的含量大于3.5%时，第二相β(Mg2Al3、Mg5Al8)可能沿晶界、亚晶界析出，降低合金的塑性，所以在需要较高塑性的变形铝合金中镁的含量一般小于6%。同时，镁还可以与合金中其他元素如硅、锰、锌等共同作用，提高合金的性能。 铜元素的作用： 铜是铝合金重要的合金元素，有一定的固溶强化效果，此外，时效析出的CuAl2相有明显的时效强化效果。铝合金中的铜含量通常在2.5%~5%，铜含量在此范围的强化效果最好，因此，大部分硬铝合金的含铜量均控制在此范围。 锰元素的作用： 658℃时，锰在铝中达到最大溶解度1.82%； 锰含量为0.8%时，合金的延伸率接近峰值。锰能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化主要是通过形成MnAl6化合物弥散质点，对再结晶晶粒长大起阻碍作用。MnAl6 的另一个作用是能溶解杂质铁，形成(FeMg)Al6相，减小铁的有害影响。另外，锰还可以使Mg5Al8化合物均匀析出，从而改善合金的抗腐蚀性和焊接性能。 锌元素的作用： 锌单独加入铝中对合金的强度提高作用十分有限，同时存在应力腐蚀开裂倾向。因此，多数合金都是同时加入锌和镁，形成MgZn2强化相，从而对合金产生明显的强化作用。MgZn2的数量由0.5%提高到12%时，可明显增加抗拉强度和屈服强度。镁的含量超过形成MgZn2相所需要的量时，还会产生附加强化作用。如果在锌和镁的基础上加入铜元素形成AlZnMgCu系合金，相应的强化效果在所有的铝合金中最大，此类铝合金已经成为航空航天工业中应用最为广泛的材料。 硅元素的作用： 硅的加入可使铝合金具有良好的铸造性能和耐腐蚀性能，但单独加入硅元素对合金的强化效果不明显。若同时加入镁和硅形成AlMgSi 系合金(其中镁和硅的质量比约为1.73:1)，则可发生Mg2Si强化相的析出而显著提高强度。此外，在AlMgSi系合金中常加入适量的铜以进一步提高其强度，同时也加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。 铝合金应用于汽车，与钢相比具有更低的密度(密度为2.7g/cm3，而钢的密度为787g/cm3)，更高的碰撞能量吸收率和更好的导热性能等优点。当铝合金应用于散热器或热交换器时，其导热性能优势尤为突出。铝代替传统的钢材制造汽车，可使整车减重30%~40%，制造发动机可减重30%，铝质散热器比相同的铜制品轻20%~40%，轿车铝车身比原钢材制品轻40%以上，汽车铝车轮可减重30%左右。而汽车所耗燃料的60%消耗于汽车的自重，如果整车减重10%，可降低油耗10%~15%。由此可见，采用铝合金代替传统钢材制造汽车可以显著减重，从而实现节能减排的目的。图31是不同车型单车用铝量及预测，可以看出近几年单车用铝量逐年上升，预计2025 年平均每辆乘用车的铝用量将比2019 年增加约20kg。 图31不同车型单车用铝量及预测 铝合金作为工业上应用最为广泛的轻有色金属材料之一，具有许多独有的特性，能够赋予汽车许多优良的性能。为了进一步提高汽车节能、降耗、环保、安全、舒适等性能，现代汽车广泛采用了铝合金材料。目前，世界耗铝量的16%以上用于汽车制造工业，有些工业发达国家已超过20%，甚至达25%，并且其用量还将进一步增长。 3.2铝合金材料的发展 铝合金是应用较早且技术日趋成熟的轻量化材料，近年来，世界各国汽车工业用铝量在逐年增长，且随着汽车轻量化的不断推进，其用量还将进一步增加。如图32所示，铝材在轻型汽车中的用量从1999年的490万t增长到2020年的1180万t，而到2025年铝材在轻型汽车中的用量预计将达到2000万t。 图32全球轻型汽车中铝材的用量 根据国际铝协统计，自1990年以来，铝合金在轿车上的应用翻了一番，在轻型车中的用量则增长了2倍，目前每辆轿车的铝合金平均用量为121kg，约占整车质量的10%。而所谓“铝密集型汽车”中的铝合金比例更高，如福特P2000轿车用量为333kg，达到了37%； 奥迪A8则达到了创纪录的546kg。当前汽车用铝合金以铸件为主，约占汽车用铝的80%，主要为共晶和亚共晶的铝硅合金，用于制造发动机零部件、壳体类零件和底盘上的其他零件。图33所示是欧洲近年来每辆汽车的平均用铝量，可以看出每辆车的平均铝用量从1990年的50kg增长到2000年的99kg，而2020年每辆车的平均铝用量达到180kg。预计未来一段时间每辆汽车的平均用铝量依然会保持稳定增长。 图33欧洲近年来每辆车中的平均用铝量 最近20年，全球铝铸件的产量平均每年以约3%的增长速度递增，其中60%~70%的铝铸件用于汽车工业。因此，汽车产量的上升必将带动铝铸件产量增加。表31显示了世界轿车铝用量的快速增长。 表31世界轿车铝用量的变化 kg/辆 年代欧洲北美日本其他地区 20世纪90年代初53796159 21世纪初1191209081 我国的铝矿产资源丰富，经过几十年的发展，形成了一个完整的铝工业体系。国内汽车工业用铝也呈现快速增长态势，2003年国内汽车工业用铝量仅为28万t，2018年则上升到380万t，年均增20%。根据中国铸造协会的统计，2003年中国铝铸件的产量为106.57万t，其中用于汽车材料的铝压铸件为37.52万t。2004年中国铝铸件的产量已经达到了140.1万t，而其中用于汽车材料的铝铸件总产量达到了53.5万t。2009—2016年，国内铝合金产品总产量从335万t增长至690万t，年复合增速达到10.87%。目前，我国汽车材料用铝铸件的年需求量正以稳定的速度递增。因此，随着我国汽车铝铸件需求量的不断增加，汽车铝铸件市场的增长空间将会变得巨大。目前国内铸造铝合金的品种及牌号相对齐全，生产技术基本上能满足汽车工业的需要。同时，汽车用各类型材(包括6000系列和7000系列高强度牌号)、箔材国内基本上都能生产，板材有2000~5000系列，以及6000系列中的少数牌号，7000系列尚处于研发中。此外，国内在耐热铝合金、高强高韧铝合金、铝基复合材料等新材料的研究与应用方面也取得了较大进展。 近年来，由于铝材在汽车轻量化中具有无可比拟的优势，全球各大汽车厂商以及研究机构投入了大量的精力用于推动铝材在汽车中应用。目前，铝材被用于生产各种汽车零部件，如图34所示。此外，美国、德国、日本等国的汽车厂商相继推出了全铝轿车，进一步扩大了铝材在汽车中的应用。如2010年4月德国奥迪汽车在北京国际车展上首次展出了A8L Quattro全铝轿车。A8L Quattro的车身采用了全铝车身框架结构(ASF)，比同尺寸钢车身的重量轻40%，而刚性则进一步提升。 图34铝材在现代汽车上的应用 3.3铝合金材料的分类 铝合金一般按照合金中的主要合金元素、加工成形工艺和是否可热处理强化标准来分类。根据主要合金元素的不同，铝合金可以分为AlMg系合金、AlMgSi系合金、AlCu系合金、AlCuZn 系合金、AlMn 系合金、AlSi 系合金和后期发展起来的AlLi系合金。 根据加工工艺的特点和铝与其他元素形成的二元相图，可以将铝合金分为两大类，即铸造铝合金和变形铝合金。两者的主要区别在于： 变形铝合金中，合金元素的含量较低，而铸造铝合金中合金元素含量较高，合金凝固时能够形成部分共晶体，从而使材料具有较好的流动性，有利于铸造成形。可以用一般形式的二元合金相图来概括说明，如图35所示。由图可以看到，最大饱和溶解度D是变形铝合金与铸造铝合金的理论分界线。当合金成分(B的含量)大于D点时，合金中由于有共晶组织的存在，使得其流动性比较好而且高温强度也会比较高，这样能防止热裂现象的发生。这样的合金适合铸造而不适合压力加工，因而被称作铸造铝合金。铸造铝合金具有高的流动性、较小的收缩性以及热裂、缩孔和疏松倾向小等良好的铸造性能，常用的铸造铝合金有AlSi系、AlCu 系、AlMg 系、AlRE系和AlZn系合金。 图35铝合金分类示意图 当合金成分的含量小于D点，温度达到固溶线(FD线)以上时，能够获得均匀的单相固溶体α，这类合金的变形能力比较好，适合于挤压、轧制、锻造等加工工艺，因而被称作变形铝合金。与铸造成形工艺生产的铸态铝合金相比，通过塑性变形方法生产的变形铝合金更具有发展前景。变形铝合金是航天工业和汽车工业中重要的结构材料，主要以AlMg系合金和AlMgSi系合金为代表。AlMg 系变形铝合金具有密度轻(2.68g/cm3)、比强度高、塑性好、易于成形、工艺简单、成本低廉以及耐腐蚀性能、加工性能与焊接性能好等特点。通过塑性加工过程中对组织的控制和相应热处理工艺的应用，能够获得比铸态铝合金更好的力学性能。 而根据图中的F点，变形铝合金又可以分为两类，合金成分在F点以右D点以左的合金，其固溶体成分随着温度变化而发生变化，因而能够通过热处理来强化合金，所以称作可热处理强化铝合金。热处理强化铝合金一般可通过固溶处理和时效处理而析出大量弥散强化相，有效提高合金的力学性能。其大体可分为三种： 第一种是硬铝，以AlCuMg合金为主，有强烈的时效强化能力，应用广泛，可制作飞机受力构件，牌号用LY加序号表示，如LY12、LY6等； 第二种是锻铝，以AlMgSi合金为主，冷热加工性能、耐磨蚀性能、低温性能好，适合制作飞机上的锻件，其牌号用LD加序号表示，如LD12、LD6等； 第三种是超硬铝，以AlZnMgCu合金为主，是强度最高的铝合金，其牌号用LC加序号表示，如LC4、LC6等。而合金成分在F点以左的合金，其固溶体成分不随温度变化而发生变化，因而利用常规的热处理工艺不能有效地提高合金的力学性能，所以称作热处理不可强化铝合金。这类合金主要的代表为防锈铝合金(中文代号： LF)，它耐腐蚀性能、焊接性能好且易加工成形，但强度较低，适宜制作耐腐蚀和受力不大的零部件及装饰材料。 铸造铝合金一般用于生产各类铸件，而变形铝合金通常用于生产各类加工材(如板、带、管、型、箔、棒、线等)及锻件。目前，铸造铝合金占汽车用铝量的80%左右，主要用于制作发动机缸体、缸盖、离合器壳、保险杠、车轮等； 而变形铝合金主要生产车身系统、厢式车厢、热交换系统及其他系统的零部件。 3.3.1铸造铝合金 铸造铝合金是指采用铸造的方法浇注或压注成零件或毛坯的铝合金，是目前在工业上应用十分广泛的一类合金。铸造铝合金中含有的合金元素的质量百分数在8%~25%范围内，高于共晶温度时固溶体的极限溶解度。但是，铸造铝合金的成分并不完全都是共晶合金，只是合金元素的含量比变形铝合金高一些。因为铸造铝合金中含有适量的共晶组织，而这些共晶组织可以有效提高铝合金的流动性和抗高低温强度，防止冷热裂纹，从而使铸造铝合金具有优异的铸造性能。同时为了进一步提高铸造铝合金的性能，还可以对其进行淬火、退火以及时效等形式的热处理。铸造铝合金都是在纯铝的基础上添加各种不同的金属或者非金属元素而制得的。由于合金的主要成分为铝，因此合金基本特性即物理、化学性能如密度、熔点、收缩率、传热性能、热膨胀系数、表面加工性能、切削加工性能等都和铝基体原有的上述特性保持着紧密的联系。而且由于添加了其他元素，合金获得了比纯铝更加良好的使用性能。纯铝中添加的主要元素有硅、铜、镁、锌和稀土元素等，这五类元素在铝合金中的含量比较大，能够强烈地影响铝合金的物理、化学以及力学性能。因此，根据在铝基体中加入的主要合金元素，可以将其分为AlSi系、AlCu 系、AlMg系、AlZn系、AlRE系5类合金。 AlSi系合金中Si含量一般在4%~24%。添加大量的Si使得AlSi系合金具有优良的流动性与气密性、较低的热膨胀系数与热裂倾向。优秀的铸造性能使其可以生产各种形状结构复杂的零件，其强度中等，适合在常温下使用。在制备过程中经过变质处理与热处理之后，能具备优良的物理性能、力学性能和加工性能，是铸造铝合金中种类最多、使用量最大的一类铝合金，大范围应用在发动机缸体、壳体、活塞的制造中。工业上又将AlSi系铝合金分为三大类： 亚共晶型AlSi系铝合金、共晶型AlSi系铝合金、过共晶型AlSi系铝合金。 AlCu 系铝合金是第二代开发出来的铸造铝合金。该系合金中Cu的含量为3%~11%。Cu元素能在合金中起到固溶强化和析出硬化的作用，因此AlCu合金有着极高的室温和高温力学性能。但是该类铝合金的铸造性能比较差、线膨胀系数也比较大，而且耐腐蚀性能也比较低，有“永久生长”的现象。它的机械加工性能和焊接性能比较好，能够作为高强度铝合金和耐热铝合金来使用。 AlMg系铝合金是在AlSi系铝合金之后开发出来的第四代铸造铝合金。该系合金中Mg的含量为4%~11%，其具有良好的耐腐蚀能力和力学性能，机械加工性能也比较好而且加工后的表面光亮美观。因为Mg的密度比Al的密度小，所以该系合金的密度是现今铝合金中最小的一类。由于Mg极其容易氧化烧损，因此使得在制备合金时的熔炼、铸造工艺复杂。这类合金可以用作耐蚀合金，还可以用于装饰用合金。 AlZn 系铝合金是开发应用得最早的铸造铝合金。Zn在Al中的溶解度非常大，在共晶温度382℃时能够达到84%。当Al中Zn的含量达到10%以上时，不经过热处理也能显著提高合金的强度，获得较好的力学性能。但是该系合金也有许多缺点，如： 容易产生密度偏析； 耐腐蚀性能和耐热性能非常差； 合金的密度大； 存在应力腐蚀开裂的倾向。一般单纯的AlZn 合金用处不大，主要用作压铸仪表壳体类零件。 AlRE系铝合金这是近年来开发出来的新型铝合金。该类合金中加入了混合稀土，强烈地净化和强化了合金，使得该类合金具有较高的高温强度、较好的热稳定性； 但是缺点也很明显，如合金的室温力学性能差，延伸率也很低。这使得其主要应用于在350~400℃的温度下工作的零部件。 铸造铝合金的80%左右用于汽车工业，而其他交通运输业的用量则占1.5%左右，由此可见铸造铝合金在汽车工业中具有广阔的应用前景。汽车用铸造铝合金以AlSi系合金为主，铸件多采用压力铸造、低压铸造和金属型重力铸造等工艺生产，其中压铸件占70%以上。国际上，用铝合金代替铸铁制造汽车零部件的历史最早可以追溯到20世纪40年代。当时欧洲的汽车生产厂家，例如意大利菲亚特汽车公司研究出采用铝代替铸铁制造发动机缸体和进气歧管的技术。20世纪50年代，澳大利亚引进了英国Alumasc公司的低压铸造技术，用于生产汽车铝铸件。美国通用汽车公司在Massena 铸造厂大量生产了用于Corvair Certainly轿车的铝铸件汽车零部件，如发动机、曲轴箱以及滤清器接头等。而到20世纪60年代以后，铝合金压铸技术得到了迅猛的发展，从而使铝合金压铸工艺成为汽车工业扩大轻金属应用的主要生产手段之一。同时，现代汽车(其中主要是轿车)也广泛应用铝合金铸件来减轻自身质量。20世纪80年代末，美国10%的轿车发动机缸体采用铝铸件。至21世纪初，北美轿车市场上铝质发动机占有率几乎接近100%。 美国十分重视铝合金的研发及应用，研制了共晶或过共晶铝硅合金(如A02420、A02220、A03280等)，并成功应用于制造汽车发动机活塞。美国还研发了A356、A380、A360、A390、A384 等AlSi系列合金，这些合金可以通过金属型重力铸造和低压铸造技术用于制造汽车零部件。比如A319、A360、A356等铝合金可以用于制造发动机缸体以及进气歧管； A390 等合金可以用于生产汽车传动系统、发动机和薄壁壳体件以及底盘行走系统； 而A356和A514等合金采用低压铸造和挤压铸造工艺可以用于制造铸造铝合金车轮。通用汽车公司运用消失模铸造工艺为其Vortec2800(2.8L)轻型卡车生产的4缸发动机铸铝缸体，重量仅为74.5磅，比铸铁件轻15磅。通用汽车公司采用该生产工艺，不仅减少了机械加工，缩短了生产周期，而且节约了近100万美元的生产成本。近十年，美国汽车铝铸件增加了1.7倍。 德国在研究开发并应用汽车新材料方面也处于世界前列。奔驰公司的新一代S系列轿车的横向导臂以及前桥拉杆等就是采用铝合金材料通过触变铸造法制成。同时，轿车的前桥整体支承结构采用的也是铝铸造合金材料，其工艺为真空压力铸造，该部件的质量只有10.5kg，比钢件轻了35%左右。2014年德国奔驰AMG公布了全新4.0L V8双涡轮增压发动机的技术细节，这款发动机将会被搭载在AMG CT与AMG GTS上。V8发动机的缸体采用铝合金材质铸造而成，并应用砂式铸造工艺，可以增强铸造中缸内的金属分子多样性，以此提高中缸强度。在轻量化技术、抗摩擦技术以及起停系统的帮助下，发动机重量仅有209kg，完全能够满足欧6排放标准。目前，德国汽车工业中的车身用铝已经实现规范化，其主要应用实例如表32所示。 表32德国汽车车身用铝实例 铝合金型号使 用 部 位 ALMg5.4Mn0.3W行李厢内板、汽车装饰件 ALMg25W汽车加强板(强度要求不高) ALMg0.4Si1.2汽车发动机罩、汽车行李厢盖 ALMg5仪表盘、汽车门柱内衬板、后靠背支架 3.3.2变形铝合金 变形铝合金是指通过冲压、弯曲、轧、挤压等工艺使其组织及形状发生变化的铝合金。变形铝合金的合金元素主要包括硅(Si)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、铬(Cr)、锌(Zn)、镁(Mg)、钛(Ti)等。 变形铝合金按照工艺与性能可分为热处理不可强化型铝合金和热处理可强化型铝合金两大类。热处理不可强化型铝合金主要是指防锈铝合金，如AlMn系和AlMg系合金。AlMn系合金主要含锰、镁等合金元素。由于锰的作用，使合金材料具有比纯铝更高的耐腐蚀性能以及强度，同时还具有良好的可焊性和塑性，但合金的切削性能变差。AlMg系合金由于镁的作用，其密度比纯铝轻，而强度比AlMn合金高，并具有相当好的耐腐蚀性能。可热处理强化型铝合金主要是指时效铝合金，包括硬铝合金、超硬铝合金和锻造铝合金，如铝铜镁系铝合金、铝铜系铝合金、铝镁硅系铝合金和铝锌镁系铝合金等，如图36所示。硬铝合金包括铝铜镁系和铝铜锰系合金。这类合金强度和耐热性能均好，但耐腐蚀性能不如防锈铝合金。超硬铝合金又称高强度铝合金，是在铝锌镁系的基础上添加铜发展起来的铝合金，主要是AlZnMgCu系合金。其强度可达784N/mm2。其中锌和镁含量的比值及锌、镁、铜含量的总和不同，合金的性能也不同。锌和镁含量的比值增加，合金的热处理效果增大，强度提高，但抗应力腐蚀性差、断裂韧性较低、耐热性差(通常工作在120℃ 以下)。锻造铝合金属于变形铝合金的一类，包括铝镁硅铜系变形铝合金和铝镁硅系变形铝合金，主要用作形状复杂的锻件。镁和硅可形成强化相Mg2Si； 铜可以改善热加工性能，并形成强化相Cu4Mg5Si4Al； 锰可以防止加热时出现过热。锻造铝合金大都在淬火、人工时效状态下使用。在淬火后应立即进行人工时效，否则会降低强化效果。锻造铝合金高温强度低，热塑性好，可锻造加工成形状复杂的锻件和模锻件，也可轧制成板材或其他型材。 图36变形铝合金的种类 可热处理强化型铝合金是通过淬火和时效等热处理手段来提高力学性能的。室温下进行的时效称为“自然时效”，在高于室温下进行的时效称为“人工时效”。时效处理是提高铝合金力学性能和改善理化性能的重要手段。时效硬化现象最先由德国学者维尔姆(A.Wilm)于1906年在研究铝铜镁系硬铝合金时发现，之后在其他铝合金系中也发现了这种现象。1938年，法国学者纪尼埃(A.Guinier)和比利时学者普雷斯顿(G.D.Prinston)各自独立地阐明了铝合金的时效硬化是由溶质原子形成的富集区(G.P.区)所致。 变形铝合金一般占汽车总用铝量的1/3左右。变形铝合金材料主要用于汽车的冷却系统、车身材料、底盘等部位上。汽车散热器、汽车空调器的蒸发器和冷凝器等主要是用复合带箔材及管材； 车身顶盖、车身侧板、挡泥板、地板，以及底盘等则是多用板材、挤压型材。表33归纳了一些在汽车制造中获得应用的变形铝合金。 表33变形铝合金在汽车制造中的应用 牌号用途牌号用途 1100车内装潢、铭牌、镶饰件 1200挤压冷凝管、热传输翅片 2008内外覆盖件(壳板)、结构件 2010内外覆盖件、结构件 2011螺钉 2017紧固件 2117紧固件 2024紧固件 2036覆盖件、承载地板、座位架 3002装潢件、铭牌、镶饰件 3003钎焊热交换器管、加热器和蒸发器翅片、加热器内外管、油冷却器及空调管等 3004外用覆盖板和部件 3005钎焊散热器管、加热器和边部支撑、蒸发器零件 4032锻造活塞 4044复合钎焊板 4104复合钎焊板 4043焊接线、复合钎焊板 5005装潢、铭牌、镶饰件 5052覆盖件和零件、卡车减振器 5252装潢 5182内壳板、挡泥板、隔热屏蔽、空气清洁器盘和罩、结构和焊接零件、承载地板 5454各种零件、车轮、发动机辅助托架、发动机座、特种车(自卸车、油罐车、拖车油罐)焊接结构件 5457装潢 5657装潢 5754内壳板、隔热屏蔽、挡泥板、承载地板 6591热交换器、散热器 6009车身钣金件、天窗内板、承载地板、发动机盖内外板、内门板、栅栏内板、前闸板、座架、减振器加强筋 续表 牌号用途牌号用途 6010壁板、天窗板、门内板、栅栏内板、备用轮架、轮毂、座架和轨道 6111车身钣金件、壁板等 6005A车身零部件 6022内外壳板 6051热交换器 6016车身钣金件 6063挤压结构材料 (传动系统零件、连接件、发动机零件等) 、门框、窗框、附件等 6463挤压结构材料、门框、窗框等 6053紧固件 6151结构零件 (如传动系统、发动机系统、连接件等)、轮辐、各种支架 6262结构零件 6082一般结构、制动箱零件 6262结构零件、制动箱零件、制动活塞、阳极氧化的一般螺钉 6181A车身板 7003座位轨道、减振器加强筋 7021减振器用平面规则多边形棒材、托架板、减振器用平面规则多边形光亮棒、减振器用平面规则多边形阳极氧化棒、减振器加强筋 7029光亮的或阳极氧化的减振器用平面规则多边形棒 7072冷凝器、散热器翅片 7129减振器用平面规则多边形棒、减振器加强筋、挤压头枕棒、座位、轨道挤压材、空气袋充气机零件 3.4车用铝合金材料及轻量化效果 根据汽车零部件生产需要，汽车用铝合金板应满足以下性能要求： ①具有良好的成形性，以保证铝合金能成功冲压成所需要的汽车零件； ②铝合金汽车板应具有抗时效稳定性，即在铝合金汽车板生产后，在常温保存时短时间内不应该产生时效，否则会影响冲压后铝合金表面的光鲜性； ③铝合金汽车板应具有良好的烘烤硬化性，以使铝合金在冲压构件成形后，进行油漆硬化烘烤时，屈服强度有较大的上升，从而提高铝合金构件的抗凹性； ④铝合金冲压制件应具有高的抗凹性，它是铝合金板材高的应变硬化和高的烘烤硬化特性的综合，这种特性是作为汽车外覆盖件所必需的特性之一； ⑤铝合金板材还应具有良好的冷弯性能和高的翻边延性，以保证铝合金冲压的内外板扣合时采用翻边工艺不发生开裂； ⑥冲压表面应具有良好的光鲜性，即冲压表面变形均匀； ⑦要有良好的涂装工艺性，最好能和现有的钢制冲压件的油漆线兼用。显然，以上各种性能是相互矛盾、相互影响的，要满足各性能的合理匹配需要通过合理的成分设计，包括成分优化和微调，采用先进的成形工艺、优化的预处理工艺，控制合理的组织、晶粒度的大小，第二相的均匀分布和大小的控制等诸多技术的集成，才可以生产出性能良好的汽车用铝合金板材。 3.4.1动力系统用铝合金 1. 汽车发动机的铝化 发动机是汽车的心脏，占发动机总质量25%的汽缸体的铝化速度正在加快。汽车发动机的汽缸体和汽缸盖要求使用的材料具有优异的导热性及抗腐蚀性能，而铝合金材料则完全满足这些要求。目前，欧洲、美国、日本的许多汽车生产厂商都已经采用铝合金材料制造