利用轻量化结构材料在汽车应用中提高燃料效率欧洲杯足球竞彩

由...赞助埃克斯2015年1月16日

随着全球化石燃料供应持续减少，人们开始使用更节能的汽车。当一辆汽车的重量减少10%，燃料效率就会提高6 - 8%，温室气体排放也会减少。通过使用轻型结构材料，减轻重量是可能的。欧洲杯足球竞彩

TWIP钢的取向图显示了变形过程中孪晶界的引入

图1。TWIP钢的取向图显示了变形过程中孪晶界的引入

车辆设计师面临开发制造工艺和材料的挑战，不仅可以减轻重量而且具有满足碰撞安全测试所需的力量。欧洲杯足球竞彩此外，必须在不增加超出特定水平的车辆成本的情况下进行。

与现有解决方案的比较

为了使用和开发轻量化结构材料，优化生产和制造工艺，需要测量关键的微观结构参数。欧洲杯足球竞彩现有解决方案包括:

使用需要具有合金特异性化学蚀刻的光学显微镜测量粒度。在蚀刻时，所有的晶界可能不可见。此外，使用特殊处理和处置要求的化学品。
使用电子或光学显微镜测定相分布。这些测量通过测量的灰度水平来推断阶段，而不是提供直接组成和结构测量。为了揭示存在的所有相，可能需要多种化学蚀刻处理。
通过透射电子显微镜（TEM）来完成各个晶粒上的晶体取向的传统测量。TEM分析需要专家样品准备技术，工具和专业知识。方向测量通常是手动限制可以收集的测量的数量。
通过X射线衍射（XRD）确定样品中的纹理，所需的取向。具有XRD的纹理测量不提供空间特定的方向测量，而是具有测量卷的集体样本的方向。
塑性应变，通常使用TEM测量由于施加负载导致的晶粒内的取向变化。TEM的分析领域受到限制。TEM样品通常是3mm直径，并且样品部分足够薄，TEM分析小于这一点。数据收集因缺乏自动测量而进一步限制。

相比之下，电子反向散射衍射（EBSD）提供了一种快速和自动化的解决方案，以确定轻质材料微观结构。EBSD福利包括：

使用离散取向测量直接测量晶粒尺寸以消除模糊的晶粒边界确定误差。
还可以检测特定的晶粒边界类型，例如相变取向关系或双界，以帮助理解热处理或变形过程。
通过使用EBSD测定晶体结构和使用能谱(EDS)测定化学成分，可以直接测量相分布。ChIScan结合使用EBSD和EDS进行相图绘制，即使对于复杂的轻量化材料，如高级钢和铝硅铸件，也能提供精确的相分布。欧洲杯足球竞彩
直接测量晶体取向和纹理。在合金上的每秒高达1,400点的自动测量使得能够快速收集统计上显着的数据集。很容易获取用于可视化方向的空间分布的地图。获得同时纹理信息，消除了对额外分析时间的需求。
可以直接测量方向精度小于0.1°的塑性应变。定位精度数据能够更好地优化和理解在成型和制造过程中活跃的变形过程，用于将轻量化材料集成到汽车设计中。欧洲杯足球竞彩对超过1x1厘米的区域的自动分析能够可视化大区域和截面上的变形，从而理解变形和塑性应变在材料中的分布。

微分析结果

可以帮助减少汽车重量的关键结构材料是铝欧洲杯足球竞彩，钢和镁合金。虽然钢密度是三种合金中最高的，但其可塑造性和机械性能使其可用于碰撞保护。使用连续退火和微合金化，或其他热机械加工方法，具有较低密度的先进的高强度钢。

所得材料的韧性和强度增加，减欧洲杯足球竞彩轻和确保安全性。孪晶诱导可塑性（TWIP）钢是先进的工程钢的一个例子。在保持稳定性和强度的同时，开发用于在碰撞时吸收更多的能量，而是开发了Twip钢。这是由于孪生变形，这在碰撞过程中发生，增加了材料的屈服强度。

如所示图1，EBSD在变形之前和之后测量钢中存在的微观结构和双界，以改善和优化加工条件。

双相钢可以看到两相微观结构，具有更好的成形性的提高。为了优化生产时的热处理，EBSD.衡量相相分布如所示图2。

双相钢的EBSD图像质量图显示了双相组织。

图2。双相钢的EBSD图像质量图显示了双相组织。

铝制与钢相比，铝的重量减少潜力增加。考虑的主要因素是可成形性。作为制造技术的冲压受所处理材料的晶体纹理的影响。通过处理参数可以实现纹理控制，以提高可成形性。通过使用用于发动机块的铸造铝合金，可以显着降低重量。为更高温度应用开发新的合金需要在铸造时和在高底层温度下使用时在这些合金中产生的阶段的测定和测量。

镁提供了低密度和高强度的诱人组合。此外，为了发挥作用，必须克服制造方面的挑战。通常变形的镁合金具有(0001)织构，产生各向异性的材料性能。欧洲杯足球竞彩

锻造镁的定向图显示在图3.。可形成性改进是必需的。为了了解变形和合金化速率和温度对制造镁的可成型性轻质材料的影响，EBSD.用来。

将新的轻质结构材料集成到汽车设计中，要求这些可靠地与常规材料连接在一起。欧洲杯足球竞彩安全或强度不得受到这种加入损害，并且应该具有成本效益。EBSD数据有助于优化加入过程以产生高质量的关节。

锻造镁的定向图（0001）纹理。

图3。锻造镁的定向图（0001）纹理。

引用

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美国心理学协会
EDAX。(2021年,09年2月)。利用轻量化结构材料在汽车应用中提高燃料效率。欧洲杯足球竞彩AZoM。于2021年9月12日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=11645检索。
MLA.
EDAX。“利用轻量化结构材料提高汽车应用的燃油效率”。欧洲杯足球竞彩氮杂。2021年9月12日。。
芝加哥
EDAX。“利用轻量化结构材料提高汽车应用的燃油效率”。欧洲杯足球竞彩AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=11645。(2021年9月12日生效)。
哈佛大学
EDAX。2021。利用轻量化结构材料在汽车应用中提高燃料效率欧洲杯足球竞彩。Azom，浏览了2021年9月12日，//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=11645。