2.2 汽车轻量化-用于设计的金属材料

　　车用材料主要通过汽车的轻量化来对燃料经济性改善作出贡献。理论分析和试验结果都表明，轻量化是改善汽车燃料经济性的有效途径。为了适应汽车轻量化的要求，一些新材料应运而生并扩大了应用范围。

1)有色合金

　　以乘用车来说，1973 年每辆车所使用的有色合金占全部用材的重量比为5.0%，1980 年增至5.6%，而1997 年则达到了9.6%。有色合金在汽车上应用量的快速增长是汽车材料发展的大趋势。

2)铝合金

　　铝的密度约为钢的1/3，是应用最广泛的轻量化材料。以美国生产的汽车产品为例，1976 年每车用铝合金仅39kg，1982 年达到62kg，而1998 年则达到了100kg。

①铸造铝合金

　　许多种元素都可以作为铸造铝合金的合金元素，但只有Si、Cu、Mg、Mn、Zn、Li 在大量生产中具有重要意义。当然，在汽车上广泛应用的并不是上述简单的二元合金，而是多种元b素同时添加以获得好的综合性能。

②变形铝合金

　　变形铝合金指铝合金板带材、挤压型材和锻造材，在汽车上主要用于车身面板、车身骨架、发动机散热器、空调冷凝器、蒸发器、车轮、装饰件和悬架系统零件等。

③铝基复合材料

　　铝基复合材料密度低、比强度和比模量高、抗热疲劳性能好，但在汽车上的应用受到价格及生产质量控制等方面的制约，还没有形成很大的规模。目前，铝基复合材料在连杆、活塞、气缸体内孔、制动盘、制动钳和传动轴管等零件上的试验或使用显示出了卓越的性能。

3)镁合金

　　镁的密度约为铝的2/3，在实际应用的金属中是最轻的。镁合金的吸振能力强、切削性能好、金属模铸造性能好，很适合制造汽车零件。

4)钛合金

　　钛的密度为4.5g/cm3，具有比强度高、高温强度高和耐腐蚀等优点。由于钛的价格昂贵，至今只见在赛车和个别豪华车上少量应用。尽管如此，对钛合金在汽车上应用的试验研究工作却不少。

2.3 汽车轻量化-钢铁材料的轻量化举措

　　钢铁材料在与有色合金和高分子材料的竞争中继续发挥其价格便宜、工艺成熟的优势，通过高强度化和有效的强化措施可充分发挥其强度潜力。迄今为止，钢铁仍然是在汽车生产上使用最多的材料。

2.4 汽车轻量化-辊压制造技术的应用

　　新型金属材料的不断开发，辊压成型技术的成熟发展，为汽车轻量化的实现提供了必要保障。在提高汽车安全和性能的前提下，降低汽车整备质量，已经成为汽车技术发展的核心环节，而采用高强度钢代替普通强度钢，以汽车辊压件代替实心零部件，则是汽车轻量化最有效的手段。辊压成型件系指以热轧或冷轧板带为原料(包括各种涂镀层钢板及有色板带)，经辊压成型而得到的薄壁型材。它是一种生产效率高、节材效果好、应用前景广阔的高效型材品种。近年来，随着世界科技突飞猛进的发展，也推动了辊压设备和工艺的不断更新。过去只能冲压的零件，现在有一部分可以用辊压代替，其生产效率明显提高。在工业发达国家，传统的冲压件，如汽车大梁横梁、车箱的纵横梁等，在许多的车型上都已用辊压件代替。

　　国的辊压成型线既少又陈旧，在汽车行业，现在很多汽车厂家和汽车零部件制造专业企业都装备了辊压线。目前，冷弯型钢在车身上的应用有一般应用件和高强钢零部件两类，其中一般应用件包括外饰件、非外露件;高强钢零部件包括安全件、底盘件、其他(座椅导轨)。