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第四节 其他有色金属 引言 其他有色金属 其他有色金属 汽车轻量化后安全吗 其他有色金属 其他有色金属 常见的轻质材料有： 镁及镁合金 一、镁及镁合金 镁及镁合金 2、镁合金 镁及镁合金 镁及镁合金 锌及锌合金 1、锌 锌及锌合金 2、锌合金 锌及锌合金 锌及锌合金 4）用途 钛及钛合金 钛及钛合金的历史 钛及钛合金 美国SR-71（黑鸟） 高空高速侦察机钛占飞机结构重量的93％，号称“全钛”飞机。 钛及钛合金 中国于1956年开始钛和钛合金研究；60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金（β型钛合金 ）。经过40余年的发展，我国成为继美、日、俄之后第四个拥有完整钛工业体系的国家。 钛及钛合金 1、纯钛 钛及钛合金 钛在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛； 在882℃以上呈体心立方晶格结构，称为β钛。 钛及钛合金 利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。 钛及钛合金 2、钛合金 钛及钛合金 钛合金性能总结： 三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金；α钛合金的切削加工性最好，α+β钛合金次之，β钛合金最差。强度 β钛合金最好，α+β钛合金次之，α钛合金最差。 总的来说：钛合金的比强度极高，韧性、耐腐蚀性良好，使用温度宽。生产成本较高。 钛及钛合金 3）钛合金在汽车上的应用 钛合金在汽车上使用的实例 钛合金螺母 粉末冶金材料 四、粉末冶金 粉末冶金材料 3）优点：能存储润滑油、硬度高、耐磨性好且强度高，用途广。 其他有色金属 * * 　　 为了应对迫切的全球气候变暖和能源危机，节能减排——已经成为全球汽车企业的集体课题。 中国《节能与新能源汽车产业发展规划（2011-2020年）》颁布，要求到2020年前，汽车能耗降低20%。 美国奥巴马政府要求到2025年油耗3.8L/78km,欧盟也要求油耗为86Km 什么是汽车轻量化 汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。 实验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7% 同一级别的汽车越重越安全 ，车子轻就不安全。 消费者认为： 专家表示 ： 汽车的重量的确与安全性没有必然联系，汽车的安全性对于不同部位有不同要求。真正安全的车身应该是“该刚性时就刚性，该变形时就变形” 汽车轻量化的主要途径 1、采用承载式车身，减薄车身板料厚度等。 2、对主流车型持续改进结构，减少耗材。 3、采用轻质金属 其中，当前的主要汽车轻量化措施主要是采用轻质材料。 镁及镁合金 锌及锌合金 钛及钛合金 粉末冶金材料 塑料 碳纤维复合材料 密度：1.74g/cm3 （密度最小） 1、纯镁 化学性质活泼、耐腐蚀性差。 强度、塑性不好， 不能直接作为结构材料。 1）定义：在镁中加入铝、锌、锰、锆等合金元素而成。 2）分类： A按元素：镁锰系合金、镁-铝-锌合金、镁-锌-锆合金 B按加工：变形镁合金 铸造镁合金 4）缺点：耐热性不好 3）优点：较好的耐腐蚀性，强度和塑性得到了提高， 减震性好、具有良好的铸造性能和切削加工性能。 镁合金是进行轻量化设计的最好材料，通过合适的设计更改，可使镁合金零件的机械性能同铝制、钢制零件相当。钢铁的比重是7.8，铝是2.7，而镁只有1.7。就是说，同样体积镁合金只有钢铁的21%的重量。 5）用途 发动机缸体、曲轴箱、 变速箱 壳类： 钣金类： 车身骨架、覆盖件 BMW 镁铝合金曲轴箱 捷豹2010 款 锌是一种蓝白色金属。密度为7.14克/立方厘米，熔点为419.5℃。在室温下较脆；锌的化学性质活泼，在常温下的空气中，表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧化。锌主要用作钢铁表面的防护性镀层。 纯锌锭 1）在锌中加入铝、镁、铜等合金元素组成的合金 铝、镁、铜是有益元素 铁、锡、铅是有害元素 有益元素的作用： 铝：改善合金的铸造性能，增加合金的流动性，细化晶粒，提高机械性能。铜：增加合金的硬度和强度，改善合金的抗磨损性能，减少晶间腐蚀。 镁：减少晶间腐蚀 、细化合金组织，从而增加合金的强度、改善合金的抗 磨损性能 2）按加工工艺分类 铸造锌合金 和变形锌合金 3）性能 优点：强度较高，铸造性好、价格便宜 缺点：塑性差、耐热性、焊接性差。 汽油泵壳、机油泵壳、车门手