汽車座椅輕量化材質(zhì)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、汽車座椅輕量化可大幅度降低汽車的能耗,對(duì)節(jié)能減排有著重要意義,現(xiàn)階段我國(guó)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(qiáng)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(qiáng)度材料以替代高密度的鋼鐵材料。近年來,人們通過各種實(shí)驗(yàn)手段(如:成分優(yōu)化設(shè)計(jì)、增強(qiáng)熱處理工藝、熔體處理工藝等)對(duì)鋁合金的強(qiáng)化方法進(jìn)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(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)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(jìn)行合金化處理,通過性能檢測(cè)及金相分析,研究Mg合金化對(duì)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(yàn)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(qiáng)化效果最好。通過電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)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(shí),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(cè)。研究了Ti元素對(duì)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(xì)化晶粒。當(dāng)加入的Ti含量為0.3％時(shí)晶粒最為細(xì)小,強(qiáng)

4、化效果最好。由電化學(xué)腐蝕測(cè)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(shí),合金的耐腐蝕性能變好。
　　 最后,對(duì)ZL201和2Al2合金的強(qiáng)化方法進(jìn)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(shí)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(xì)小,金屬型比砂型的強(qiáng)化效果好。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)ZL201合金中