汽车领域纤维复合材料构件轻量化设计与工艺研究进展

摘要:纤维复合材料由增强纤维与基体材料复合而成,具有强度高、密度小、耐腐蚀性好、可设计性强的优点,在汽车领域得到了广泛应用。随着汽车领域向低成本、高效率、自动化不断发展,复合材料构件成型制备面临更高的轻量化要求。从材料、结构、工艺三个方面综述汽车领域纤维复合材料构件轻量化研究进展,介绍连续纤维复合材料零部件的发展和应用,重点给出汽车领域纤维复合材料轻量化结构设计与加工工艺,对纤维复合材料发展的机遇和挑战进行展望。在节能减排的背景下,纤维复合材料在汽车轻量化设计中将有更广泛的应用。同时,如何降低复合材料制品成本也将成为新的挑战。

汽车领域铝基粉末冶金的研究与进展

摘要:汽车轻量化是降低能耗、减少排放的有效措施之一,使用铝合金粉末冶金零件替代汽车上用的铁基粉末冶金零件是目前的发展趋势。主要介绍了铝基粉末冶金材料和制备工艺的研究与发展现状,并就该技术在国内汽车领域的发展及应用方向提出了一些建议。

负重轮轻质材料的应用及其制造工艺研究进展

摘要:负重轮是履带车辆重要的承重零件,轻质材料的应用可提高负重轮轻量化程度,降低车辆簧下质量,提升车辆驾驶性能。分析了近年来国内外负重轮轻量化材料的研究应用进展; 总结了铝合金、镁合金、玻璃纤维/环氧树脂、超高分子量聚乙烯等轻质材料制备负重轮的工艺方法及其瓶颈问题,并对负重轮一体化成型工艺进行了展望。

汽车用铁素体-珠光体型非调质钢研究现状

摘 要:基于汽车零部件发展趋势,零部件用钢的生产不断朝着低能耗、轻量化方向发展。非调质钢具有节能减排、制造成本低、生产周期短等优点,用于汽车零部件的生产符合碳达峰、碳中和的战略发展方向,且随着对非调质钢强韧性研究的深入,其力学性能已接近甚至达到调质钢水平。因此,非调质钢代替调质钢成为高品质汽车零件用钢发展的重要趋向。铁素体-珠光体型非调质钢是中国引入非调质钢以来应用最为广泛、使用量最大的非调质钢,在汽车零部件上的应用更为成熟,提高其综合力学性能可进一步扩大其应用范围。综述了汽车零部件用铁素体-珠光体型非调质钢的发展趋势,从晶粒细化、析出强化、晶内铁素体韧化等方面深入探讨了其强韧化机理。提出轧材的成分设计优化和组织调控可为非调质钢最终组织性能的保证奠定基础,而控制非调质钢深加工过程中二次加热温度、变形量和冷却制度等参数,可以进一步改善其组织性能,为开发更高强韧性的铁素体-珠光体型非调质钢提供理论依据,进而推动非调质钢的研究及生产。最后针对非调质钢在研究和生产中面临的相关问题进行总结,围绕未来铁素体-珠光体型非调质钢零部件综合性能提高的迫切需求,通过“产学研用”的合作方式,加强材料的基础特性研究,以实现全流程精确调控铁素体-珠光体型非调质钢的组织性能。

新能源汽车驱动电机用无取向硅钢应用现状和性能调控研究进展

摘要:汽车和钢铁是我国的支柱产业。新能源汽车可以缓解汽车对化石燃料的依赖,降低温室气体排放量,减少环境污染,具有广阔的应用前景。驱动电机是新能源汽车的动力中心,铁芯是驱动电机实现能量转换的关键部件。无取向硅钢是目前性价比最高、商业化应用最普遍的铁芯材料。开发高频下低铁损、高磁感、高强度的驱动电机用无取向硅钢,是实现新能源汽车产业高质量发展的前提。高品质无取向硅钢可以提升新能源汽车驱动电机能量转换效率、输出功率,延长其使用寿命,并降低材料成本,因而倍受行业关注。本论文从满足铁芯加工装配、保证能量转换效率、降低制备和使用成本、适应电机工作环境变化四个方面归纳出新能源汽车驱动电机对无取向硅钢性能的特殊要求; 评价了国内外驱动电机用无取向硅钢主要生产企业的技术开发现状和不同规格产品的铁损、磁感、强度指标; 综述了国内外通过优化合金成分体系设计、组织结构调控、制备工艺及产品规格来提高新能源汽车驱动电机用无取向硅钢性能和产品性能评价方面的研究进展; 分析了目前驱动电机用无取向硅钢制备和使用过程中存在的问题; 指出了未来新能源汽车驱动电机用无取向硅钢的发展趋势,以期为我国新能源汽车驱动电机用高强度无取向硅钢的研发和低成本制造提供参考。

新材料与新工艺在保险杠防撞梁中的应用与发展趋势

摘要:轻量化是未来汽车发展的趋势之一,保险杠防撞梁系统承担着汽车碰撞时能量传递与吸收的重要角色,一直是轻量化技术应用的重点。分析了近年来新材料与新工艺在保险杠防撞梁开发中的应用现状,得出多形态混合材料是未来保险杠防撞梁在材料轻量化应用中的发展趋势,而与新材料相对应的新工艺也会向多样化发展。最后指出,中低端车型的保险杠防撞梁由低成本的高强钢为主,而铝合金比重逐渐增大,超高强钢3D热辊弯防撞梁将逐步推广应用。

汽车车身高强度钢的应用发展及挑战

摘要:基于对欧洲车身会议参会车型的车身用材统计,分析了钢、铝、塑料等材料在车身的应用现状和趋势。分析结果表明,以高强度钢为主、多材料复合应用是未来车身用材的发展趋势。高强度钢向着更高强塑积、更优性价比等方向发展,其中热成形钢在车身的用量会逐渐增大。随着高强度钢的发展,其应用也面临着一系列的挑战,如冷冲压成形的开裂和回弹、焊接技术难题,延迟开裂的科学评价、断裂韧性的优化提升等则是需要持续研究攻克的难题。

国外钢铁企业电动汽车电池包解决方案分析

摘要:新能源车已经成为汽车行业的发展趋势之一,而纯电动汽车已成为新能源汽车中的主导。为适应纯电动汽车的用材发展需求,钢铁企业在不断创新,提出钢制解决方案满足纯电动汽车发展需要。国外著名钢铁企业安赛尔米塔尔、蒂森克虏伯和瑞典钢铁(SSAB)选择不同车型,在电池包和白车身结构用材两方面都进行了深入研究,以提高钢材在纯电动汽车关键部件上的应用。

第3代先进高强度钢AHSS汽车板的开发

摘 要:为满足汽车轻量化、节能减排和抗冲撞安全对高强塑性车身结构材料的需求,各国钢铁业与汽车业合作开发应用第3代先进高强度钢AHSS汽车板取得重要进展。由于金属晶体结构的本质特征,任何提高强度的方法均会导致其塑性的降低,因此第3代AHSS钢超高强度汽车板的开发,面临着金属晶体材料强塑化机理的难题:在大幅度提高汽车板强度的同时如何获得必要的塑性延伸能力及其相应的显微组织?以抗拉强度TS1 000~1 500MPa级超高强度汽车板在强塑化机理研究方面取得的两次突破性进展为线索,讨论了第3代AHSS汽车板在淬火-碳分配(Quenching-Partitioning)QP处理钢、非均质性纳米组织钢(Heterogeneous Nanostructure Steel)和高强塑性热成形钢(Ductile Press-Hardened Steel)在研究开发与生产应用方面的国际前沿进展。

面向新能源时代的汽车用钢EVI工程技术发展

摘要:由于能源和环境问题,全球新能源汽车产业得到快速发展,而高强钢由于其高强度、可加工性、高性价比优势,其在新能源汽车上的集成应用成为业界的焦点领域。基于供应商的早期介入(EVI)理念,上下游产业链先后开展了多款钢制轻量化车身项目,如浦项PBC-EV、蒂森In-car、安米S-in motion、宝钢BCB系列和马钢MCEV 等,主要围绕车身及电池包等主要部件。未来随着汽车产业电动化、节能减排政策的实施以及关键技术的成熟,先进高强钢在汽车轻量化领域将发挥更大作用。