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鋁合金具有較高的比強度、適合多種成形方式,是汽車輕量化的首選材料,在汽車工業上已得到廣泛應用。近年來,隨著鋁合金零件向著復雜化、精密化、多規格、多用途方面的發展,鋁合金零部件在汽車上的用量及其所占比重都明顯增加,已經遍及汽車的發動機、空間框架、底盤、車輪等多個部分。目前汽車工業用鋁合金材料主要分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。其中鑄造鋁合金主要用于生產各類鑄件,如汽車發動機、制動系統等。在汽車工業發達的國家一半以上鋁鑄件用于汽車零部件,如日本鋁鍛件、鋁鑄件及其合金件占汽車全部鋁用量的90%以上。變形鋁合金由于具有高的比強度和比剛度,因此廣泛應用于各種加工型材及各類鍛件。如傳統懸掛零件大多為鑄鐵件,用鋁合金替代鑄鐵可大幅減輕產品重量,常用鋁合金材料為 6061 鋁合金。采用 6061 鋁合金鍛造工藝生產的懸臂零件比鑄鐵件可減重約35%-40%的重量。隨著汽車節能環保要求的不斷高漲,能源、環境和安全問題關注度不斷提高,汽車零部件全鋁化進程的加速鋁合金必將成為未來汽車零部件的主要材料。
作為汽車輕量化常用材料,6000 系鋁合金在高溫情況具有很好的加工性,可以用來制造各種結構復雜的擠壓品,且成形件能夠承受拉伸、深沖等大變形程度的操作及良好的抗腐蝕性,在汽車車身、底盤、發動機、車輪、機器蓋板、電機殼等結構中應用非常廣泛。其疲勞強度高于7000系鋁合金,抗腐蝕性能優于2000 系合金,因此倍受人們關注。6061 合金是在鋁中添加適量的鎂、硅和微量的銅元素開發出的高品質鋁合金材料,是目前應用最廣泛的合金材料,其特點是韌性高、加工后不變形、材料致密、易于拋光等,且制造成本較低,在今后汽車零部件領域必將迎來更廣闊的發展空間。
與其他牌號鋁合金相比,6061 鋁合金其獨特的性能主要表現為:
(1)具有良好的耐腐蝕性及較高的疲勞強度,因此汽車懸架所用合金主要為6061 鋁合金。
(2)強度適中,塑性較好,并且焊接性能良好,且無應力腐蝕開裂傾向。通常鍛件多以強度為主要指標,因此雖然所有的變形鋁合金都可用于鍛造生產,但商用車鋁合金車輪仍選用高強度易熱處理型的變形鋁合金,美國《鋁及鋁合金鍛件、自由鍛和軋制鍛環》標準 ASTMB247-02a 中推薦 6061 鋁合金進行鍛造。
(3)具有良好的綜合性能,因此在航空、船舶和汽車領域有著廣泛的應用,常用于制造中等載荷零部件和形狀復雜的鍛件。