汽车材料的轻量化发展分析

曾子祺

摘 要：汽车材料的轻量化发展，是伴随着材料科学的进步逐渐完善起来的应用技术，对于节能环保、提升车辆性能有着明显的价值作用。由此，本文从汽车材料轻量化的发展趋势与具体意义入手，通过对具体材质的应用分析，研究其发展的状态与方向。

关键词：制造业；汽车材料；轻量化

中图分类号：U465 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）32-0356-01

引 言

能源匮乏是当前的世界性问题，随着经济条件的改善，汽车逐渐成为了人们日常工作与生活中的重要交通工具，其在能源消耗与实用性能上的问题也逐渐的凸显出来。就此，必须通过汽车材料的轻量化处理，对其进行必要的改善，使汽车的材料条件满足人们对于使用性能与环保水平的具体要求。

1 汽车材料轻量化的发展趋势与意义

在节能减排理念不断深入的过程中，汽车材料的轻量化发展已经得到了业内的高度重视，也正因其理念的发展，使具体生产技术与材料开发获得了稳步的前进。同时，在进行汽车生产的过程中，越来越多的新式材料发挥出技术优势，使汽车的生产过程与制作工艺得到了飞速的发展。

輕型材料在汽车制造行业中的发展意义主要体现在节能减排的性能上。通过研究发现，汽车的油耗水平与其重量成正比例关系，尤其在发动机功率相同的条件下，汽车的重量越大，行驶中消耗的能源就越多。因此，为了降低车辆的能源消耗水平，必须降低其材料的重量，并在此过程中，减少车辆的尾气排放量，为改善环境做出重要贡献。

同时，汽车质量的降低，可以有效的减少行驶过程中的惯性作用，并缓和整体的负荷水平，为维护行驶中的安全性能做出基础保障。另外，通过汽车材料的轻量化发展，可以有效的改善当前车辆制造的性能水平，通过重量的降低，提升车辆起步时的加速效率，使其使用性能得到全面的提升。

2 轻量化材料的应用

2.1 高强度钢材

高强度钢材区别于传统的钢材，在密度与强度水平上进行必要的强化，应用过程中展现出了明显的优势作用，使钢铁生产企业可以与其他合金材料的生产厂家在市场环境中进行竞争，保证自身在汽车制造业中的地位。

20世纪90年代，国际钢铁协会在多个国家中，挑选出了数十个规模与影响力水平较大的钢铁生产企业，针对超轻车身结构，研发出了高强度的多相钢，并在低曲幅的条件下，使其硬化能力得到了明显的提升，以更优秀的强度水平，满足车身制造的实际需求。

通过实际应用过程中的不断完善，该材料技术不仅可以有效的保证车身的轻度水平，在重量条件上也有着明显的优势性，降低了稀缺材料使用中成本消耗，使其成为了汽车构件生产中的理想材料。在与其他合金材料进行竞争的过程中，通过自身高性价比的优势，在应用初期就完成了使用率150%的增长，并有能力在未来的发展过程中，完全取代传统的钢材，完成技术的全面覆盖。

2.2 铝合金材料

铝合金材料是应用时间较早的轻质金属材料，作为结构材料中，性价比较高的车用轻金属材料在市场使用中占据着一席之地。从汽车生产的角度进行分析，铝合金材料无论是在成本条件还是质量水平上，都有着明显的优势表现，并在低密度条件下，在特定汽车部件的生产上，起到减轻汽车重量的作用。

同时，铝合金材料的高回收率是其使用中的最大特性，在与其他金属材料的比较过程中，仅次于钢铁的回收性能，与资源的可持续利用理念完美的结合在一起，使环保水平满足当前人们的生态需求。此外，在加工性能上也得到了汽车生产企业的高度认可，铸造铝合金的利用率已经达到了整体铝合金材料使用的70%以上，并主要应用在发动机部件、传动系统、底盘零件等汽车制造的关键环节上。以发展的眼光，铝合金材料在汽车轻量化发展的整体环境下，必然会提高利用比重，在汽车制造行业中，发挥出更加优异的应用优势。

2.3 其他轻量化材料

镁合金材料在汽车材料的轻量化过程中，是当前可用的最轻的金属材料，在应用的前景上有着广阔的发展空间。在强度水平上，镁合金材料虽然较钢材与铝合金有一定的不足，然而已经可以满足车辆生产中对于材质的负荷要求，在功能性相对较弱的位置，使用镁合金材料不会对车辆的使用寿命或是安全性能造成影响。另外，镁合金在原材料的储量水平、精细部件加工处理上，具有明显的优势，当前已知应用镁合金材料的车辆部件已经高达70余中，并在应用的范围长呈现出逐渐扩大的趋势，在科技不断探索的过程中，其应用水平也必会展现出的优势。

塑料材料在汽车轻量化的发展中，相较于金属类的材质，有典型的抗腐蚀性，同时由于其简易的加工方式、低廉的成本价格，在生产过程中受到了越来越多的重视。尤其在相对较为昂贵的金属材质的替换上，不仅可以有效的提升车辆的美观性，同时，在设计的灵活性与维修成本的内容中，都具有明显的优势，是汽车材料轻量化发展中的重要组成。

3 总 结

由于汽车工业的迅猛发展，以及环保意识的不断提升，汽车材料的轻量化发展也以日新月异的姿态完成着自身的成长。通过对高强度钢材、铝合金材料等具体材质在生产过程中的应用，不仅可以提升车辆的实际使用性能，同时，也使环保水平与行驶安全得到了一定程度上的保障，为促进行业发展贡献力量。

参考文献

[1]韩启龙.汽车结构设计轻量化设计方法综述[J].汽车与驾驶维修（维修版），2017（09）：97.

[2]鑫达携生物质材料赴重庆车用塑料展助力汽车轻量化[J].化工新型材料，2017，45（03）：260.

收稿日期：2018-9-29