汽車座椅輕量化材質(zhì)設(shè)計與研究.pdf

1、汽車座椅輕量化可大幅度降低汽車的能耗,對節(jié)能減排有著重要意義,現(xiàn)階段我國鋁合金結(jié)構(gòu)件在汽車上的應(yīng)用還不太廣泛,有相當(dāng)大的發(fā)展和應(yīng)用空間,因此鋁合金骨架汽車座椅發(fā)展前景廣闊。鋁合金強度高,成形性和耐腐蝕性良好,可循環(huán)再利用,這些特性使其成為理想的低密度高強度材料以替代高密度的鋼鐵材料。近年來,人們通過各種實驗手段(如:成分優(yōu)化設(shè)計、增強熱處理工藝、熔體處理工藝等)對鋁合金的強化方法進行了探索研究,以便得到更高性能的鋁合金材質(zhì)來替換原來的普

2、通鋼制材質(zhì)(Q235)來制造汽車座椅以減輕重量。本文選取ZL201和2Al2鋁合金為基礎(chǔ)材料,通過合金化的方法對其進行了強化方法的研究。主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 首先,在ZL201合金中添加不同含量的Mg元素進行合金化處理,通過性能檢測及金相分析,研究Mg合金化對ZL201顯微組織和性能的影響,并從中選出適用于汽車座椅骨架的最佳鋁合金材料配方。試驗表明:在ZL201中添加合金化元素Mg,金屬型澆注后,合金的力學(xué)性能得到明顯改善

3、。其中添加1.7％Mg元素的強化效果最好。通過電化學(xué)腐蝕試驗得出,在醋酸中ZL201合金較容易發(fā)生腐蝕,但是添加Mg元素后,合金的耐腐蝕性能得到較大提高,且當(dāng)添加1.7％的Mg元素時,耐腐蝕性能最好。
　　 其次,在2Al2合金中添加不同含量的Ti元素,通過金相觀察和性能檢測。研究了Ti元素對2Al2合金的顯微組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:在2Al2合金中加入Ti可以明顯的細化晶粒。當(dāng)加入的Ti含量為0.3％時晶粒最為細小,強

4、化效果最好。由電化學(xué)腐蝕測試可以得出在醋酸中沒有Ti的2Al2合金較容易發(fā)生腐蝕,但是在2Al2合金中添加Ti元素時,合金的耐腐蝕性能變好。
　　 最后,對ZL201和2Al2合金的強化方法進行了研究,確定了最佳的汽車座椅骨架鋁合金的熱處理工藝。比較Mg含量為1.1％時的砂型和金屬型澆注的ZL201合金,可以發(fā)現(xiàn)因砂型冷卻速度慢導(dǎo)致晶粒粗大,而金屬型冷卻速度快得到的晶粒細小,金屬型比砂型的強化效果好。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)ZL201合金中