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世界汽车制造业应用铝铸造产品大体上可分为两个阶段，20世纪70年代前主要从“新颖”角度考虑，以此吸引消费者；20世纪70年代中期后为节约能源、减少排放、减轻车辆自重而大量采用铝铸造品。铝合金压铸件代替传统钢铁制造可以替代的汽车零部件可使整车质量下降30%~40%，制造发动机可减轻30%，制造缸体和缸盖可减轻30%~40%，6缸铝发动机的质量比铸铁的轻32%。铝合金与钢铁相比虽有诸多优点，但是也有一些不足之处，如它的比热容几乎是铸铁的2倍，凝固潜热是铸铁的1.4倍，通常用的铝-硅合金的耐磨性也比铸铁的低不少，线膨胀系数比铸铁的大得多，等等。因此，现代汽车制造在选择铝合金方面应综合考虑。在全球压铸铝件总产量中有62%~73%用于汽车产业。
要求铸造发动机缸体的铝合金有良好的高温性能、强的耐磨性与低的热膨胀系数、良好的流动性。由于缸体、缸盖的冷却通道与水接触，缸盖燃烧室表面受高温燃气侵蚀，故又要求具有相当强的抗蚀性，还要有高的热疲劳强度，以承受热冲击产生的疲劳破坏。
在发动机铸造铝合金中，当前用得最多的是美国的390型合金，它是一种Al-Si-Cu系合金。硅和铜在发动机铝合金中是最重要的元素，硅提高铝合金的耐磨性能，硅含量越高，铝合金耐磨性越好，同时也能提高合金的流动性。但硅含量太高使铸造和加工困难。因此硅含量既要考虑使合金具有耐磨性，又要考虑具有良好的铸造性和加工性。390铝合金的Ω(Si)控制在16%~18%，获得了使用性能和工艺性能兼优的性能。在铝合金中，铜元素有助于提高合金的强度与硬度，并能改善合金的热处理性能。390铝合金的Ω (Cu)4%~5%，在含Ω(Mg)=0.45%~0.65%时合金的室温强度最高，即使发动机工作温度超过260℃仍能保持强度不变。铜降低了合金的耐腐蚀性，为此，应向冷却水中加入缓腐蚀剂。在汽车制造业中，传统的Al-Si合金占有突出的地位。美国用于气缸体、变速箱壳等压铸件的合金是380，用于活塞的是F322，用于砂型和金属型铸件的合金分别为319和356铝合金，而制造铝车轮的合金则选用A356铝合金。
近几年来，由于390铝合金性能优异，这种合金很快在美国和欧洲汽车厂家获得广泛应用，特别适合于制造发动机零件，如气缸体、变速箱壳、主制动缸、空气机壳体及水泵壳等。390铝合金铁的含量较高，适用于高压铸工艺；A390铝合金是一种改型合金，适用于砂型和金属型铸造工艺，铁的含量通常较低；8390也是一种压铸合金。
澳大利亚科马尔科(Comolco)公司新开发的3HA铝合金类似于390铝合金，也具有很高的耐磨性，特别适用于制造在滑动条件下与周期作用应力条件下耐磨性好的铝压铸件，如铸造不带镶嵌铸铁缸套的发动机气缸体，尽管3HA铝合金成本比一般铝合金的高一些(约比356铝合金的高10%)，但是，从使用效益上完全可以获得补偿。这种合金同390铝合金一样，已用于摩托车、轿车4缸发动机缸体的成批生产。
在国民经济的各产业中，就全世界而言，2010年汽车工业的用铝量(原铝与再生铝之和)占铝的总消费量的30%以上，占首位；而在中国汽车工业的用铝量约占总用铝量的28%，仅次于建筑工业的用铝量而居第二位，这种状况可能会延续到“十二五”规划末或更长一些。
汽车工业用的铝主要为铸造铝合金，而其中的80%左右又为再生铝。2009年包括俄罗斯在内的欧洲地区、北美、日本汽车工业的用铝量占全球总用量的72%。杜克公司认为2020年这一比例将下降到60%，中国生产的汽车中的铝含量将于2020年超过日本的。
再生铝主要用于汽车压铸件及铸铝件铸造，为了节能减排、提高经济效益与发展循环经济，再生铝厂最好毗邻汽车制造厂，以便就近向汽车制造厂提供再生铝熔体或直接铸造汽车零件。
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发布时间:2021-11-21 03:58 点击:68