汽车板材的应用及发展趋势

1、汽车板材的应用及发展趋势第1页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五发表内容世界铝合金产业概况铝合金在汽车领域的应用板材在汽车上的应用及开发方向第2页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五世界铝合金产业的概况2009年世界主要国家的原铝生产量2009年世界主要国家的铝消费量中国已经名副其实地成为最大的铝生产和铝消费国第3页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五发达国家铝合金产品用途的构成铝合金的用途主要在运输,容器包装和建筑尤其以交通运输为主第4页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五建筑包装铝箔电子消费耐用品机械和设备其他200

2、6年中国铝消费量按最终用户计1100万吨2006年世界铝消费量按最终用户计4750万吨交通运输方面和世界平均水平相比低了11%！ 交通运输是中国铝加工业的一个重要发展方向。包装也偏小，仅占2%中国和世界铝合金产品用途的构成第5页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五铝合金半成品需求量-日美欧的比较世界铝消费的趋势 日本在交通运输上有明显增加,建筑领域明显下降运输以汽车,卡车,铁路为主1990年到2006年日本的铝合金半成品构成及消费量第6页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五1990年到2006年美国和欧洲4国的铝合金半成品构成及消费量与1990年相比，铝合金

3、在交通运输上的用量成倍增长第7页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五世界铝合金产业概况从1990年到2007年日美欧的铝合金产量仅增加688万吨，但在交通运输上的铝消费量却增加了451万吨。所以，铝合金产业的发展方向是交通运输。单位：万吨第8页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五铝合金在汽车领域的应用第9页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五世界主要国家的轿车生产量第10页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五日本汽车用铝材的需要和分类世界主要国家的轿车生产量及用铝量压铸件和铸造件占了近80%，变形铝在汽车零部件上的用途扩大

4、是主要的课题变形铝在汽车零部件上的用途扩大是主要的课题发达国家汽车用铝量第11页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五p.12325发达国家对CO2排放量的削减计划第12页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五变形铝合金在汽车上的应用例铝零部件在HONDA-LEGEND的应用例板材；外面板用6000系，内面板用5000系，内板为0.6至1.2毫米，外板为0.6至0.8毫米第13页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五铝合金板带材，挤压型材和锻造材 在汽车上主要用于车身面板, 车身骨架，发动机散热器，空调冷凝器， 蒸发器，车轮，装饰件和悬架系统零件

5、等。变形铝合金主要应用于发动机气缸体，气缸盖，活塞，进气歧管，摇臂，发动机悬置支架，空压机连杆，传动器壳体，离合器壳体，车轮，制动器零件，把手及罩盖壳体类零件等。铝合金铸件变形铝合金在汽车上的应用例第14页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五板材在汽车上的应用及开发方向第15页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五板材在汽车上的应用及开发方向汽车外板用铝合金材料的变化和发展趋势早期采用非热处理5xxx系材料来代替钢板高BH性（烘烤硬化性）6xxx系合金的开发，外板都用6xxx系合金*比5xxx系板轻了10%高强度，高成形性，低成本第16页，共35页，2022年

6、，5月20日，0点35分，星期五铝合金板材在汽车上的用例及使用部位欧美第17页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五铝合金板材在汽车上的用例及使用部位日本第18页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五汽车铝板用合金的种类 外板 内板/加强板 翼板（FENDER） 日本6XXX/5XXX 6XXX/5XXX 6XXX 开发型/种类多 6XXX:BH性重视 5XXX:成型性重视 北美6111/6022 6111/60226111/6022 含Cu6111:BH性重视(ALCAN) 不含Cu6022:弯曲性重视(ALCOA) 欧洲6016 6016/5182/6181

7、6016 6016:BH性重视 6181:循环利用重视 5182:成型性重视6：可循环利用第19页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五5xxx系合金板材具有高强度，高成形性，高耐腐蚀性和高表面处理性以及焊接性能好等优点，因此广泛被用于汽车发动机内盖板。在汽车上被采用的5xxx系合金板材一般是以5052，5182以及各铝业公司自主开发的5xxx系高成形性材料为主。5xxx系汽车用材料的开发是以抑制深加工时易发生的Stretcher Strain mark（拉抻应变痕迹） 简称SS Mark和提高其成形性能为目标来开展的。汽车用5xxx系板材的优点SS mark第20页，共35页

8、，2022年，5月20日，0点35分，星期五FLEXCAST 法従来法比較鋳造面削均熱熱延冷延冷延溶、直接冷間圧延厚板鋳造FLEXCASTER冷却速度大、面削、特期待FLEXCAST 法従来法新铸造法FLEXCASTER的开发创造新材料 板材在汽车上的应用及开发方向第21页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五通过连铸和DC铸造获得的板材微观组织比较板材在汽车上的应用及开发方向第22页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五连铸FLEXCAST 材在汽车上的应用例2008春発表RL内板材材料开发+新铸造工艺开发新产品问世板材在汽车上的应用及开发方向第23页，共35

9、页，2022年，5月20日，0点35分，星期五p.24325北美汽车外壳铝板采用动向300万台/年第24页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五p.25325欧洲汽车外壳铝板采用动向350万台/年 由大型车向中小型车扩大 第25页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五p.26325日本汽车外壳铝板采用动向130万台/年(08年) 由高级车向大量生产车 扩大丰田 PRIUS(HEV) 日产 FAIRLADY Z三菱 RANCER EVOLUTION本田 LEGEND松田 ROAD STER大发COPEN第26页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五

10、汽车用6xxx系板材的优点 6xxx系合金在成形加工后不会产生SS mark而且还具有在涂漆后的烧结工序中增加强度和提高耐凹痕性的特性，因此广泛的被用做汽车外板。从汽车外板材对耐凹痕性的观点来看，高耐力是必须的，可是从加工成形时抑制加工皱纹的观点出发，成形时需要降低材料的耐力因此涂漆后的烧结工序中如何提高材料的耐力就成为6xxx系汽车用外板材开发的关键。 第27页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五外板用6XXX系合金的性能与金属组织的研究开发良好的弯曲性能的研究开发良好的BH 性能的研究开发弯曲裂纹发生机制成分/工艺/金属组织控制：金属间化合物的量及形状、晶界析出物晶粒方位

11、(织构)析出强化机制成分/工艺/金属组织控制：预备时效：T4P处理复原处理：T4R处理第28页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五高温预时效处理能极大地提高材料的BH性能第29页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五日本企业开发的高成形性6xxx系合金板材性能材質引張強（N/mm2)耐力（N/mm2)伸（）n値*1r値*2備考 SG112-T4A220120270.250.55高BH性材料SG112-T4240130300.270.55高成形性材料SG312-T4245120300.300.60高成形性材料6016-T4220110260.270.606181

12、A-T4230120240.260.656111-T4290150260.280.70板材在汽车上的应用及开发方向一般材料高弯曲材料180弯曲试验最小内侧半径0/0.5t控制Si，Fe含量第30页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五成分调整来提高弯曲性能1. Si和Fe添加量的增加导致组织中的第2相粒子数量增加，使材料的弯曲性能大大降低。2. 粗大的第二相的析出，特别是超过2mm以上的粗大第二相的析出对弯曲性能影响极大。第31页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五Si，Fe含量增加的EPMA检测结果单体Si和AlFeSi第32页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五第二相粒子的集聚是初期弯曲裂纹产生的起点第33页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五成形条件材質：583S-0板厚：1.0mm成形温度：490成形圧力：10atm（Ar）成形時間：10分以内可能模具费节省50%項目冲压成形超塑性成形模具费10050重量10080应用例超塑性材的应用板材在汽车上的应用及开发方向第34页，共35页，2022年，5月20日，0点35分，星期五生产汽车用铝合金板材的先进技术材料设计技术： 新铸造工艺法的开