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汽车轻量化——铝合金与钢设计性能比较

 野萌君

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铝合金的拉伸弹性模量是70GPa,而钢的拉伸弹性模量是207GPa,这意味着铝部件需要比钢部件厚43.5%才能有与其相当的弯曲刚度。因此使用铝合金部件重量减轻的比例不是两种材料密度的比值。简单的计算方法是采用铝合金车身板件代替钢车身板件时减轻重量约50%。

铝合金的屈服强度为100~400MPa,而高强度钢随着技术的发展,最高屈服强度已经超过500MPa。钢的屈服强度与铝相比具有更高的应变灵敏性,这意味着在碰撞时钢的屈服强度增加比铝快的多,这通常被认为是钢的优点。

铝合金与钢相比最大的优点是其挤压成型性能较好,例如像上边梁这样的车身结构部件,如果用钢制造,需要多次冲压和焊接。而用铝合金制造,整个部件一次挤压就可以完成。整个部件一次挤压完成与多次冲压和焊接完成相比,在加工和装配上都会使成本降低。

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