塑料
汽車鋁質(zhì)材料
鋁是人們最熟悉的金屬之一。鋁制炊具，鋁制窗門等等，鋁做為日常生活中最常用的金屬，已經(jīng)深入人們生活的各個方面。而在汽車領(lǐng)域中，鋁材的廣泛應(yīng)用是近二十多年才出現(xiàn)的事情。
從70年代起，轎車技術(shù)上最明顯的變化之一是大量啟用了輕型材料，出現(xiàn)了許多用鋁、塑料等做成的部件，其中鋁材用量最多，集中在車身構(gòu)件、發(fā)動機(jī)、空調(diào)器、保險杠、裝飾件、車座等部件上。據(jù)調(diào)查，94年美國生產(chǎn)的每輛轎車中，平均用鋁量為86.7公斤，比10年前增加了47%，汽車自重同20年前相比減輕了20%。由于轎車輕量化是節(jié)約燃料最重要的措施，現(xiàn)代轎車日益廣泛使用鋁材，已經(jīng)成為一種趨勢。例如轎車輪圈就是一個最明顯的例子，80年代初，大部分轎車還是使用鋼質(zhì)輪圈，而今絕大部分轎車都是用鋁合金輪圈了。
由于鋁的比重只有鐵的三分之一強(qiáng)，質(zhì)量輕，而且鋁材幾乎可以全部回收，重新加工使用，對環(huán)境保護(hù)有好處。有些鋁合金材的物理性能已與車用鋼材相似，具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和剛度，成本也日趨降低。因此，按照目前的技術(shù)來減少轎車的重量，最有效的途徑就是采用鋁材等優(yōu)質(zhì)材料來代替鋼材。
但是，鋁材應(yīng)用在汽車上會遇到許多技術(shù)上的難題，加工難度比鋼材要大得多。例如轎車車身大部分的工件都是靠沖壓成形，由于鋁材不是很平直的，如果用沖壓鋼板的方法去沖壓鋁板，會出現(xiàn)裂縫和褶皺。同時轎車車身大部分的工件都是用焊接組裝，由于鋁是熱的良導(dǎo)體，在焊接時需要用相當(dāng)于鋼板焊接時5倍的電流消耗量來熔化它。另外，在防腐處理和噴漆工藝上，鋁材都有自己的特殊要求，與眾不同。由于鋁材的應(yīng)用會涉及到整個造車材料、工藝技術(shù)和加工設(shè)備的更新改造，轎車趨向使用鋁材實際上就是汽車發(fā)展進(jìn)程中的一場技術(shù)革命。
目前，轎車用鋁合金材已具有多種規(guī)格，有些新型的鋁合金材具有良好的沖壓性、可焊性和抗蝕性，具有一定的強(qiáng)度和鋼度，適用于制造剛度大的承載構(gòu)件，例如車身部分。近年日本汽車制造業(yè)開發(fā)的一種新型鋁合金板材，內(nèi)含1%的鎂和硅，可以越烘越硬，其性能參數(shù)已與鋼板相似。
日本本田公司生產(chǎn)的頂級跑車NSX，車身和部分底盤零件全部用鋁合金制做的，車體重量比用鋼材制造時減輕了140公斤，整輛轎車輕了200公斤，燃料消耗率降低了13%。
目前全鋁車身還僅限于高檔轎車和跑車，隨著時間的轉(zhuǎn)移，制造成本的不斷下降，將會有更多型號的轎車車身和零部件應(yīng)用鋁合金材。據(jù)預(yù)測，隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，到下世紀(jì)初汽車的主要材料將由鋼材轉(zhuǎn)為鋁材，轎車的平均重量將會減輕35%。
車用鋼板
汽車車身外殼絕大部分是金屬材料，主要用鋼板。現(xiàn)代汽車的鋼板用什么方式防銹？為什么有些轎車聲稱車身防銹蝕年限達(dá)10年以上？
鍍鋅薄鋼板廣泛應(yīng)用在汽車上，這是因為它有良好的抗腐蝕能力。早年人們在試驗中發(fā)現(xiàn)，將鐵和鋅放人鹽水中，二者無任何導(dǎo)線聯(lián)結(jié)時，鐵和鋅都會生銹，鐵生紅銹，鋅生“白銹”；若在二者間用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)起來，則鐵不會生銹而鋅生“白銹”，這樣鋅就保護(hù)了鐵，這種現(xiàn)象叫犧牲陽極保護(hù)。工程師正是將這種現(xiàn)象運用到實際生產(chǎn)中，生產(chǎn)了鍍鋅鋼板。經(jīng)研究，在鍍鋅量350克／平方米（單面）時，鍍鋅鋼板在屋外的壽命（生紅銹），田園地帶約為15一18年，工業(yè)地帶大約3一5年，這比普通鋼板長幾倍甚至十幾倍。
從20世紀(jì)70年代開始轎車車身鋼板采用鍍鋅薄鋼板，裝配時鍍鋅面置于汽車內(nèi)側(cè)，提高車身耐蝕性能，非鍍鋅面置于汽車外側(cè)，噴涂油漆。隨著汽車對耐腐蝕性能的要求不斷提高，鍍鋅鋼板不斷增加鍍鋅層重量，還出現(xiàn)了雙層鍍鋅鋼板。但由于增加鍍鋅重量也會使電鍍鋅的電能消耗大幅增加，導(dǎo)致材料成本的上升，因此20世紀(jì)70年代末又出現(xiàn)一種采用熱浸鍍鋅工藝生產(chǎn)的鍍鋅鋼板，稱為熱鍍鋅鋼板。這種鍍鋅鋼板用連續(xù)熱鍍鋅工藝：冷軋板（注*）→加熱→冷卻至鍍鋅溫度→鍍鋅→冷卻→矯直。為了滿足汽車對鍍鋅鋼板的各種要求，一些生產(chǎn)廠家在鍍鋅生產(chǎn)線上對鍍鋅鋼板進(jìn)行擴(kuò)散退火等特殊處理，以使鋼板表面形成一種“鋅－鐵”合金鍍層，其特點是涂漆后的焊接性和耐腐蝕性比純鋅鍍層板要好。以后還出現(xiàn)了諸如“鋅－鋁－硅”、“鋅－鋁－錸”等合金化熱鍍鋅鋼板，使得熱鍍鋅鋼板的耐腐蝕性成倍提高，與油漆間的結(jié)合性能長期穩(wěn)定。
目前轎車已經(jīng)廣泛使用鍍鋅鋼板，采用的鍍鋅鋼板厚度從0.5至3.0毫米，其中車身復(fù)蓋件多用0.6至0.8毫米的鍍鋅鋼板。德國奧迪轎車的車身部件絕大部分采用鍍鋅鋼板（部分用鋁合金板），美國別克轎車采用的鋼板80%以上是雙面熱鍍鋅鋼板，上海帕薩特車身的外復(fù)蓋件采用電鍍鋅工藝，內(nèi)復(fù)蓋件內(nèi)部采用熱鍍鋅工藝，可以使車身防銹蝕保質(zhì)期長達(dá)11年。（2001年4月14日）
注*：汽車車廂蒙皮板、車門、頂蓋、底板等復(fù)蓋件用薄鋼板均是冷軋板，大梁、橫粱、保險桿等均是熱軋鋼。
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（苒兒）