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)件正愈來愈多地被用來代替鋼板沖焊結(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問題：

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T7熱處理才能達(dá)到所需性能，而且熱處理會導(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，比如蔚來汽車ES8，凱迪拉克CT6，寶馬的5系和7系，奔馳的C級。

電動汽車的快速發(fā)展正迅速拉動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)在國內(nèi)得到更多的應(yīng)用。當(dāng)特斯拉公開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的零件變形和氣泡問題。許多國內(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， 尚無非熱處理合金的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，無法進(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™系列合金由美國鋁業(yè)公司在上世紀(jì)90年代開發(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10多年的市場應(yīng)用和不斷的優(yōu)化改進(jìn)，逐步形成可以按客戶對零件機(jī)械性能要求進(jìn)行定制生產(chǎn)的合金系列。EZCAST™系列合金由美國鋁業(yè)公司在上世紀(jì)90年代開發(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10多年的市場應(yīng)用和不斷的優(yōu)化改進(jìn)，逐步形成可以按客戶對零件機(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。鐵和錳的含量對這種傾向有很大的影響。

美國鋁業(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，滿足目前國內(nèi)外市場上汽車結(jié)構(gòu)件經(jīng)過熱處理才能達(dá)到的某些特殊性能要求，例如良好的彎曲性能和自動鉚接性能。下表給出了C611和C611M在鑄態(tài)及經(jīng)過烘漆處理后能夠達(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)廠對車身結(jié)構(gòu)件成本降低的要求越來越強(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；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。

本文來自：帥翼馳集團(tuán)