摩托车上三种合金材料的结构和特性及应用.doc

1、摩托车上三种合金材料的结构、特性及应用参考资料：http:/ http:/目 前 ， 摩 托 车 上 用 到 的 合 金 材 料 有 铝 合 金 、 镁 合 金 及 钛 合 金 等 ， 这 几 种 合 金 材料 以 其 各 自 独 特 的 优 势 ， 赢 得 了 在 摩 托 车 上 重 要 的 一 席 之 地 ， 尤 其 是 镁 合 金 和 铝合 金 ， 其 广 泛 的 应 用 形 势 被 众 多 业 内 人 士 看 好 ， 那 么 ， 到 底 它 们 有 什 么 卓 然 不 同的 结 构 、 特 性 呢 ？ 它 们 的 应 用 情 况 又 是 如 何 呢 ？铝 合 金铝 合 金 具 有 密

2、度 小 、 比 强 度 和 比 刚 度 高 、 塑 性 好 、 易 于 成 形 、 工 艺 简 单 、 成 本 低 廉 等特 点 ， 在 非 民 用 的 领 域 ， 广 泛 用 于 制 作 飞 机 构 件 （ 蒙 皮 、 框 架 、 翼 梁 等 ） 。 在 飞 机 结 构 重量 中 ， 铝 合 金 约 占 50%80%， 成 为 宇 航 、 航 空 工 业 的 主 要 材 料 。 在 民 用 工 业 中 ， 铝 合金 应 用 的 领 域 主 要 是 ： 建 筑 和 结 构 ， 容 器 和 包 装 ， 交 通 运 输 以 及 电 导 体 。 在 两 轮 摩 托 车 上， 近 年 来 推 出 的

3、车 型 不 断 向 高 马 力 重 量 比 发 展 ， 国 外 已 经 有 大 量 使 用 此 原 料 的 习 惯 。 至 于改 装 零 件 、 赛 车 零 件 市 场 ， 铝 合 金 制 的 产 更 是 比 比 皆 是 ， 很 多 诸 如 升 高 脚 踏 、 车 把 、 发 动机 零 件 等 ， 都 是 以 一 些 高 性 能 的 铝 合 金 作 为 原 材 料 制 作 而 成 的 。在 传 统 铝 合 金 中 ， 一 般 分 为 变 形 铝 合 金 和 铸 造 铝 合 金 两 大 类 ， 前 者 又 有 热 处理 强 化 的 铝 合 金 （ 如 硬 铝 与 超 硬 铝 合 金 ） 和 热

4、处 理 不 能 强 化 的 铝 合 金 （ 如 防 锈 铝合 金 ） 。 80 年 代 以 来 ， 又 掀 起 了 开 发 快 速 凝 固 新 型 铝 合 金 以 及 Al-Li 系 合 金 、Al-Sc 合 金 - - 新 一 代 铝 合 金 的 新 高 潮 ， 使 铝 合 金 在 高 科 技 领 域 中 占 据 着 极 为 重 要 的 地位 。镁 合 金镁 合 金 是 最 轻 的 金 属 结 构 材 料 ， 其 密 度 为 1.751.90g/cm。 镁 合 金 的 强 度 和弹 性 模 量 较 低 ， 但 它 有 高 的 比 强 度 和 比 刚 度 ， 在 相 同 重 量 的 构 件 中

5、 ， 选 用 镁 合 金 可 使 构 件获 得 更 高 的 刚 度 。 镁 合 金 有 很 高 的 阻 尼 容 量 和 良 好 的 消 震 性 能 ， 它 可 承 受 较 大 的 冲 击 震 动负 荷 ， 适 用 于 制 造 承 受 冲 击 载 荷 和 振 动 的 零 部 件 。 在 摩 托 车 工 业 中 最 常 见 的 ， 就 是 镁 合 金轮 框 ， 例 如 NSR-250SP。 镁 合 金 具 有 优 良 的 切 削 加 工 性 和 抛 光 性 能 ， 在 热 态 下 易 于 加工 成 型 。上 述 特 性 以 及 超 轻 Mg-Li 合 金 系 （ 密 度 为 1.35g/cm） 的

6、 问 世 ， 拓 宽 了 镁 合 金的 应 用 范 围 ， 并 在 航 空 、 航 天 工 业 中 继 续 保 持 一 定 的 生 命 力 。但 是 镁 合 金 的 抗 蚀 性 能 较 低 ， 缺 口 敏 感 性 较 大 ， 化 学 性 能 活 泼 ， 所 以 在 熔 炼、 浇 注 镁 合 金 时 必 须 采 用 熔 剂 和 保 护 气 体 进 行 保 护 ， 防 止 合 金 的 燃 烧 。 镁 合 金 熔体 不 得 与 水 接 触 ， 否 则 容 易 引 起 燃 烧 或 爆 炸 。 热 处 理 时 必 须 在 保 护 气 氛 中 进 行 。镁 合 金 按 产 品 状 态 可 分 为 变 形

7、镁 合 金 和 铸 造 镁 合 金 两 大 类 ：（ 一 ） 变 形 镁 合 金变 形 镁 合 金 按 其 化 学 成 分 可 分 为 三 类 ：（ 1） Mg-Mn 系 ， 如 MB1、 MB8， 抗 蚀 性 与 焊 接 性 良 好 ， 用 于 制 造 飞 机 蒙 皮 ， 壁 板 ，模 锻 件 等 。（ 2） Mg-Al-Zn 系 ， 如 MB2、 MB3、 MB6、 MB7， 主 要 生 产 锻 件 ， 用 于 制 造 导 弹 蒙皮 、 壁 板 等 零 件 。（ 3） Mg-Zn-Zr 系 ， 如 MB15、 MB22、 MB25。（ 二 ） 铸 造 镁 合 金（ 1） Mg-Al-Zn

8、系 ， 如 ZM5、 具 有 流 动 性 好 ， 热 裂 倾 向 小 ， 一 般 用 于 制 造 隔 框 、 轮 毂、 机 匣 等 零 件 。（ 2） Mg-Zn-Zr 系 ， 如 ZM1、 ZM2、 ZM8。 用 于 制 造 要 求 强 度 高 和 抗 击 的 零 件，如 飞 机 轮 毂 、 轮 缘 、 隔 框 、 支 架 、 发 动 机 机 匣 、 电 机 壳 体 等 。 （ 3） Mg-RE-Zn-Zr 系 ， 如 ZM3、 ZM4、 ZM6、 ZM9。 以 ZM3 合 金 为 例 ， 该合 金 中 加 入 2.5%4%RE ， 0.2%0.7% Zn， 0.3%1% Zr； 它 用 于

9、 制 造 在 高 温 下工 作 和 要 求 气 密 性 高 的 零 件 ， 如 航 空 发 动 机 增 压 机 匣 、 压 缩 机 匣 及 进 气 管 道 等 。钛 合 金钛 合 金 是 一 种 新 型 结 构 材 料 ， 它 具 有 优 异 的 综 合 性 能 ， 如 密 度 小 ， 比 强 度 和 比 断 裂 韧性 高 ， 疲 劳 强 度 和 抗 裂 纹 扩 展 能 力 好 ， 低 温 韧 性 良 好 ， 抗 蚀 性 能 优 异 ， 某 些 钛 合 金 的 最 高工 作 温 度 为 550 ， 预 期 可 达 700 。 因 此 它 在 航 空 、 航 天 、 化 工 、 造 船 等 工

10、业 部 门获 得 日 益 广 泛 的 应 用 ， 发 展 迅 猛 。钛 合 金 的 比 强 度 高 于 其 他 轻 金 属 、 钢 和 镍 合 金 ， 并 且 这 一 优 势 可 以 保 持 到500 左 右 ， 因 此 某 些 钛 合 金 适 于 制 造 燃 气 轮 机 部 件 。 钛 产 量 中 约 80%用 于 航 空和 宇 航 工 业 。 例 如 美 国 的 B-1 轰 炸 机 的 机 体 结 构 材 料 中 ， 钛 合 金 约 占 21%， 主 要用 于 制 造 机 身 、 机 翼 、 蒙 皮 和 承 力 构 件 。 F-15 战 斗 机 的 机 体 结 构 材 料 ， 钛 合 金

11、用 量达7000kg ， 约 占 结 构 重 量 的 34%。 波 音 757 客 机 的 结 构 件 ， 钛 合 金 约 占 5%， 用量 达3640kg。 麦 克 唐 纳 道 格 拉 斯 （ Mc-Donnell-Dounlas） 公 司 生 产 的 DC10 飞 机 ，钛合 金 用 量 达 5500kg， 占 结 构 重 量 的 10%以 上 。 在 化 学 和 一 般 工 程 领 域 的 钛 用 量 ： 美国 约 占 其 产 量 的 15%， 欧 洲 约 占 40%。 由 于 钛 及 其 合 金 的 优 异 抗 蚀 性 能 ， 良 好 的 力 学性 能 ， 以 及 合 格 的 组 织 相 容 性 ， 使 它 用 于 制 作 假 体 装 置 等 生 物 材 料 。由 于 航 空 发 动 机 的 推 重 比 不 断 提 高 ， 压 气 机 的 出 口 温 度 已 经 上 升 到 500600 ， 选 用 钛 合 金 制 造 高 压 压 气 机 盘 件 和 叶 片 ， 不 仅 可 减 轻 结 构 。