原標(biāo)題：帥翼馳EZCAST™ 系列--巨型薄壁車身結(jié)構(gòu)件專用鑄造鋁合金

車身結(jié)構(gòu)件（例如減震塔，A/B柱，橫梁，門內(nèi)板等）是車體的框架，作為支撐車體的骨骼，它是汽車安全的第一保障。這類零件通常是尺寸很大，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)件大都采用鋼板沖壓焊接工藝將多個(gè)零件組裝而成。

隨著汽車輕量化技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是超高真空高壓鑄造技術(shù)的不斷完善以及超高噸位巨型壓鑄機(jī)的出現(xiàn)，高壓鑄造鋁合金車身結(jié)構(gòu)件正愈來(lái)愈多地被用來(lái)代替鋼板沖焊結(jié)構(gòu)件。典型的高壓鑄造鋁合金零件如下圖：

采用超高真空高壓鑄造鋁合金結(jié)構(gòu)件必須首先解決以下幾個(gè)問(wèn)題：

通常的車身結(jié)構(gòu)件尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且壁厚通常只有2~3mm，因此鋁合金材料需要有優(yōu)異的鑄造性能；

鋁合金車身結(jié)構(gòu)件要求鋁合金材料具有高延伸率及較高強(qiáng)度，以滿足安全性能（碰撞測(cè)試）要求和零件連接要求。

用超高真空的壓鑄技術(shù)生產(chǎn)的常規(guī)零件，通常采用AlSi10MnMg鋁合金材料并需要經(jīng)過(guò)T7熱處理才能達(dá)到所需性能，而且熱處理會(huì)導(dǎo)致零件變形進(jìn)而需要矯正。復(fù)雜的熱處理及矯正工藝，導(dǎo)致這類高壓壓鑄造鋁合金零件成本很高，因此它們目前僅在中高端車型上有較多的應(yīng)用，比如蔚來(lái)汽車ES8，凱迪拉克CT6，寶馬的5系和7系，奔馳的C級(jí)。

電動(dòng)汽車的快速發(fā)展正迅速拉動(dòng)著高壓鑄造鋁合金車身結(jié)構(gòu)件的大規(guī)模的應(yīng)用，使得超高真空高壓鑄造生產(chǎn)技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到更多的應(yīng)用。當(dāng)特斯拉公開(kāi)其一體式后地板的巨型超高真空高壓鑄造鋁合金件，業(yè)界為之震驚！要實(shí)現(xiàn)如此大尺寸的零件鑄造，只有使用非熱處理的鋁合金鑄造材料才能避免熱處理帶來(lái)的零件變形和氣泡問(wèn)題。許多國(guó)內(nèi)壓鑄廠雖然已經(jīng)全面掌握該超高真空高壓鑄造生產(chǎn)工藝， 尚無(wú)非熱處理合金的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法進(jìn)行一體化大型車身結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。

帥翼馳新材料公司作為國(guó)內(nèi)率先布局非熱處理車身結(jié)構(gòu)件鋁合金企業(yè)，近年來(lái)在非熱處理車身結(jié)構(gòu)件鋁合金應(yīng)用方面積累了大量經(jīng)驗(yàn)，其拳頭產(chǎn)品是以EZCAST™系列命名的高強(qiáng)韌鑄造鋁合金。

EZCAST™系列

EZCAST™系列合金由美國(guó)鋁業(yè)公司在上世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)成功，并成功應(yīng)用于奧迪A8的全鋁車身的結(jié)構(gòu)件上；經(jīng)過(guò)10多年的市場(chǎng)應(yīng)用和不斷的優(yōu)化改進(jìn)，逐步形成可以按客戶對(duì)零件機(jī)械性能要求進(jìn)行定制生產(chǎn)的合金系列。EZCAST™系列合金由美國(guó)鋁業(yè)公司在上世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)成功，并成功應(yīng)用于奧迪A8的全鋁車身的結(jié)構(gòu)件上；經(jīng)過(guò)10多年的市場(chǎng)應(yīng)用和不斷的優(yōu)化改進(jìn)，逐步形成可以按客戶對(duì)零件機(jī)械性能要求進(jìn)行定制生產(chǎn)的合金系列。

EZCAST™系列的典型合金C611的性能如下：

鑄造性能

C611是專門開(kāi)發(fā)用于汽車輕量化薄壁結(jié)構(gòu)件的高性能Al-Si系壓鑄鋁合金。C611合金的硅含量與最 為廣泛使用的鑄造鋁合金A356的硅含量相當(dāng)，具有非常好的流動(dòng)性，已經(jīng)被歐美許多壓鑄廠家廣泛地應(yīng)用于薄壁結(jié)構(gòu)件（例如減震塔）的生產(chǎn)許多年。

一般認(rèn)為，合金的凝固溫度范圍越大，其熱率傾向及凝固收縮傾向就越大。和傳統(tǒng)的壓鑄鋁合金相比，C611合金中由于不含銅和鋅等易形成低熔點(diǎn)共晶的合金元素，所以凝固溫度范圍只有60℃左右。作為比較，常規(guī)非處理合金的凝固溫度范圍要大于100℃，而A380合金的則高達(dá)150℃以上。因此，C611合金具有非常小的熱率傾向及凝固收縮傾向。

壓鑄合金的粘模傾向取決于鋁合金在液態(tài)及固液兩相區(qū)時(shí)與壓鑄模具材料，通常是H13模具鋼，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的傾向。鐵和錳的含量對(duì)這種傾向有很大的影響。

美國(guó)鋁業(yè)公司運(yùn)用先進(jìn)的材料設(shè)計(jì)手段進(jìn)行了C611合金成分的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其在獲得最佳機(jī)械性能的同時(shí)又具備卓越的防粘模能力。

機(jī)械性能

C611合金能夠在鑄態(tài)下達(dá)到非常高的延伸率，滿足目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上汽車結(jié)構(gòu)件經(jīng)過(guò)熱處理才能達(dá)到的某些特殊性能要求，例如良好的彎曲性能和自動(dòng)鉚接性能。下表給出了C611和C611M在鑄態(tài)及經(jīng)過(guò)烘漆處理后能夠達(dá)到的機(jī)械性能。

表一：C611和 C611M合金機(jī)械性能

C611合金已在國(guó)內(nèi)主要鋁合金車身結(jié)構(gòu)件壓鑄廠進(jìn)行應(yīng)用，都取得良好的結(jié)果。隨著各大主機(jī)廠對(duì)車身結(jié)構(gòu)件成本降低的要求越來(lái)越強(qiáng)烈，采用非熱處理鑄造鋁合金生產(chǎn)車身結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)和材料替換是必然趨勢(shì)；并且隨著巨型一體車身結(jié)構(gòu)件應(yīng)用日趨成熟，采用非熱處理鑄造鋁合金更是必然趨勢(shì)。

本文來(lái)自：帥翼馳集團(tuán)