汽车行业中轻质金属的兴起

   日期：2020-07-22

我近期与《质量文摘》杂志合作举办了一场主题为“能改变材料分析现状的汽车业趋势以及相关准备工作”的网🥀络研讨会。在这次网络研讨会上，我们提出了几个问题，有趣的是，超过50%的与会者认为与轻量化相关的汽车业新趋势已经影响了他们🍸的日常运营。然而，超过75%的与会者表示，他们还没有使用火花OES（直读光谱仪）、LIBS（激光诱导击穿光谱仪）或XRF（X射线荧光）PMI（材料可靠性鉴定）分析仪以满足材料规格的要求。

汽车行业对部件的要求非常严格——其严格程度可能会次于航空航天。安全♛是个大问题，许多部件需要在碰撞时吸收能量。其他部件则需要具有结构刚性，因此更注重强度。来料检验和使用光谱仪进行金属分析的作用日益重要，尤其是随着新材料在整个供应链中引入，这种作用愈发重要。

铝和镁合金近期在汽车行业💮中广受青睐，因为其重量轻、成本相对低廉，并且具🍒备许多所需的性能。它们可以形成复杂的形状，包括发动机组件、变速器箱体和结构零件。即使在当前环境下，驱动轻量化需求的法规被普遍接受，并且轻质金属的研发也在持续进行。因全球经济的复苏和复产中的制造业，其近期的发展速度会有所延缓。

铝继续占据主导地位

铝的重量比钢轻约三分之一，近年来，铝在汽车中的使用量激增。这一趋势将持续一段时间：截止2022年，预计平均每辆汽车将含有近100kg的铝，这些铝已经取代了原先较重的零件。这意味着截止2025年，汽车行业的耗铝量将占总耗铝量的四分之🐻一，即3000万吨。

镁亦呈上升趋势

镁甚至比铝还轻——每单位重量轻36%。同时，在所有结构金属中，镁的强度重量比较高。由于镁的储量丰富，ꦑ且易于回收，因此不足为奇的是，自从镁早期被用于车轮以来，镁取代了外壳和空间框架中的钢和铝。目前，超过一半的镁被用于镁铝合金中。铸造镁铝合金被用于许多零件，包括变速器和离合器壳，以及方向盘和支架等。

然而，镁确实存在一些缺点。镁易碎，且不具有铝的抗蠕变性。全世界的研究团队都在致力于解决这些问题。澳大利亚墨尔本莫纳什ღ大学的一个团队发明了一种工艺，这种工艺能改变镁的微观结构，减轻其脆弱程度。这意味着纯镁可以在室温下成形并被压缩成任🐻何形状而不开裂。美国能源部的另一个团队开发了一种工艺，这种工艺能提高镁的能量吸收和延展性，使其更适用于更多种类的汽车零件。

钢材蓄势发力后再度流行

如果你认为钢铁制造商无所事事，眼睁睁看着他们的行业逐渐萎缩，则请三思。钢♍是一种稳定可靠、储量丰富、为人熟知的材料，钢铁制造商一直在努力夺回被新兴企业夺走的市场份额。

钢🌌铁制造商正寻求开发超轻钢，这种钢比铝更坚固、更便宜，而且重量几乎和铝一样轻。他们已接近成功，新产品有望在2021年𒀰上市，甚至更早。由于企业很难抗拒更大硬度、更低成本的诱惑，因此，若如所描述的那样，能提高钢材的性能，则基于不断增长的铝和镁市场的预测可能会被打乱。

引进突破性的OE750直读光谱仪

在开发新合金的过程中，同时在满足当前供应品的严格规格的情况下，在ppm含量范围内的熔体成分至关重要。日立分析仪器超新推出了一款用于金𝓰属识别的火花光谱仪OE750，其能提供在同类OES光谱仪中前所未有的分析水平。

OE750涵盖了金属元素的全部光谱，并具有同类产品中比较低的检出限，能提供更昂贵仪器的性能。它旨在支持QA/QC计划，在来料检验时验证杂质元素和痕量元素，并⭕满足一系列标准，如适用于钢的ASTM E415和E1086。

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