新能源汽车用高性能铝合金轮毂轻量化及低碳制造关键技术研发
预算价格:1800万
  • 技术领域:新能源
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  • 联系地址:高邮经济开发区凌波路88号
  • 技术需求人:李维玉
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Requirements Details
拟投入资金 时间期限
1800万
一、随着新能源汽车向“高端化、智能化、绿色化”快速发展,对轮毂的高性能和“碳足迹”的要求越来越高,目前存在“高性能与轻量化,低碳制造协调兼顾’’的难点急需解决。
再生铝的保级利用是实现铝合金轮毂的低碳制造重要途径,现存在的突出问题是再生铝合金中杂质Fe含量和固体夹杂物含量高,现有工艺处理难度大,需要研发新型高性能多元纳米颗粒复合强化铝合金材料,突破再生铝利用的关键制备技术,实现高强韧、抗疲劳铝合金轮毂的低碳机造。
研发的目标产品期望达到:
1.低碳和再生铝循环利用指标:再生铝的使用率提升到50%,综合能耗降低8%,轮毂单位产品综合能耗≤375kgce/t,
2.材料力学性能指标:室温拉伸强度≥345mpa,屈服强度≥260Mpa,延伸率≥8.5,产品弯曲疲劳6x105、径向疲劳6x106试验情况下不出现裂纹。Fe含量不高于0.11wt.%,轮毂致密性≥2.65g/cm3,产品综合成品合格率达到97%。
1.新能源汽车绿色发展观念的持续深化,为智能网联新能源汽车的蓬勃发展提供机遇,汽车结构轻量化是推动新能源汽车产业发展的意义重大,智能网联汽车轮毂不仅要求轻量化,而且要求更高承载能力和抗冲击耐疲劳性能。现有的A356.2铝合金存在“强度和韧性倒置关系、高强度与抗冲击、耐疲劳难以兼顾”的问题,如何开发力学性能更高和成型性良好的新材料,进一步优化轻量化结构设计、改进低压铸造工艺,是急需要解决的技术难题.


2.预期达到的技术指标为:
材料力学性能:室温拉伸强度≥350mpa,屈服强度≥260mpa,延伸率≥9(GB/T16865-2013);
产品性能:弯曲疲劳6x105、径向疲劳6x106不出现裂纹,冲击能量≥30J(GB/T5334-2005);
产品轻量化:减重8%。
1.已开展的前期研究及前期成果
(1)设计了原位单相纳米颗粒增强A356.2铝合金新材料
设计开发了原位ZrB2纳米颗粒强化铝合金新材料。成功制备的轮毂用铝合金性能为:抗拉强度≥320MPa,屈服强度≥240MPa,延伸率≥8%,疲劳极限≥125MPa。
(2)开发了铝熔体“氮氩复合旋吹精炼”净化技术
创新研发“氮氩复合旋吹精炼”净化技术,实现铝合金熔体含氢量下降20%以上,熔体中夹杂物尺寸≤20μm,测氢试样密度≥2.63g/cm3。
(3)开发了纳米强化铝合金轮毂的拓扑轻量化技术
创新开发利用纳米强化的高性能余量进行结构拓扑轻量化设计,开发的高性能纳米强化铝合金轮毂较一般铝轮毂减重达6%。
2.现在已经小批量开发了新能源汽车用高性能铝轮毂产品阶段、小批量供应于比亚迪、江淮、上汽等新能源汽车。
3.在高性能汽车用铝轮毂的研发、设计和生产方面,公司牵头承担江苏省科技成果转化专项资金项目并已结题验收,公司获江苏省科学技术奖二等奖1项、已获授权专利49项、其中发明专利12项,具有完善的设计、中试、测试和生产条件。
实现铝合金轮毂低碳制造的核心研发装备:节能全自动铝锭、再生铝兼容炉及静置炉装置等,现正在安装调试中,预计10月份左右投运。其他实验研发生产设备正在采购中。
4.技术瓶颈:(1).新能源汽车轮毂存在性能与国外差距大,制造能耗高,以及“高性能与轻量化、低碳制造协调兼顾”的难点。 (2)智能网联新能源汽车用铝合金轮毂的轻量化设计,轮毂用铝合金存在强度和韧性倒置关系,高强韧与抗冲击、耐疲劳难以兼顾的“瓶颈”问题。

一、随着新能源汽车向“高端化、智能化、绿色化”快速发展,对轮毂的高性能和“碳足迹”的要求越来越高,目前存在“高性能与轻量化,低碳制造协调兼顾’’的难点急需解决。
再生铝的保级利用是实现铝合金轮毂的低碳制造重要途径,现存在的突出问题是再生铝合金中杂质Fe含量和固体夹杂物含量高,现有工艺处理难度大,需要研发新型高性能多元纳米颗粒复合强化铝合金材料,突破再生铝利用的关键制备技术,实现高强韧、抗疲劳铝合金轮毂的低碳机造。
研发的目标产品期望达到:
1.低碳和再生铝循环利用指标:再生铝的使用率提升到50%,综合能耗降低8%,轮毂单位产品综合能耗≤375kgce/t,
2.材料力学性能指标:室温拉伸强度≥345mpa,屈服强度≥260Mpa,延伸率≥8.5,产品弯曲疲劳6x105、径向疲劳6x106试验情况下不出现裂纹。Fe含量不高于0.11wt.%,轮毂致密性≥2.65g/cm3,产品综合成品合格率达到97%。
1.新能源汽车绿色发展观念的持续深化,为智能网联新能源汽车的蓬勃发展提供机遇,汽车结构轻量化是推动新能源汽车产业发展的意义重大,智能网联汽车轮毂不仅要求轻量化,而且要求更高承载能力和抗冲击耐疲劳性能。现有的A356.2铝合金存在“强度和韧性倒置关系、高强度与抗冲击、耐疲劳难以兼顾”的问题,如何开发力学性能更高和成型性良好的新材料,进一步优化轻量化结构设计、改进低压铸造工艺,是急需要解决的技术难题.


2.预期达到的技术指标为:
材料力学性能:室温拉伸强度≥350mpa,屈服强度≥260mpa,延伸率≥9(GB/T16865-2013);
产品性能:弯曲疲劳6x105、径向疲劳6x106不出现裂纹,冲击能量≥30J(GB/T5334-2005);
产品轻量化:减重8%。
1.已开展的前期研究及前期成果
(1)设计了原位单相纳米颗粒增强A356.2铝合金新材料
设计开发了原位ZrB2纳米颗粒强化铝合金新材料。成功制备的轮毂用铝合金性能为:抗拉强度≥320MPa,屈服强度≥240MPa,延伸率≥8%,疲劳极限≥125MPa。
(2)开发了铝熔体“氮氩复合旋吹精炼”净化技术
创新研发“氮氩复合旋吹精炼”净化技术,实现铝合金熔体含氢量下降20%以上,熔体中夹杂物尺寸≤20μm,测氢试样密度≥2.63g/cm3。
(3)开发了纳米强化铝合金轮毂的拓扑轻量化技术
创新开发利用纳米强化的高性能余量进行结构拓扑轻量化设计,开发的高性能纳米强化铝合金轮毂较一般铝轮毂减重达6%。
2.现在已经小批量开发了新能源汽车用高性能铝轮毂产品阶段、小批量供应于比亚迪、江淮、上汽等新能源汽车。
3.在高性能汽车用铝轮毂的研发、设计和生产方面,公司牵头承担江苏省科技成果转化专项资金项目并已结题验收,公司获江苏省科学技术奖二等奖1项、已获授权专利49项、其中发明专利12项,具有完善的设计、中试、测试和生产条件。
实现铝合金轮毂低碳制造的核心研发装备:节能全自动铝锭、再生铝兼容炉及静置炉装置等,现正在安装调试中,预计10月份左右投运。其他实验研发生产设备正在采购中。
4.技术瓶颈:(1).新能源汽车轮毂存在性能与国外差距大,制造能耗高,以及“高性能与轻量化、低碳制造协调兼顾”的难点。 (2)智能网联新能源汽车用铝合金轮毂的轻量化设计,轮毂用铝合金存在强度和韧性倒置关系,高强韧与抗冲击、耐疲劳难以兼顾的“瓶颈”问题。

一、随着新能源汽车向“高端化、智能化、绿色化”快速发展,对轮毂的高性能和“碳足迹”的要求越来越高,目前存在“高性能与轻量化,低碳制造协调兼顾’’的难点急需解决。
再生铝的保级利用是实现铝合金轮毂的低碳制造重要途径,现存在的突出问题是再生铝合金中杂质Fe含量和固体夹杂物含量高,现有工艺处理难度大,需要研发新型高性能多元纳米颗粒复合强化铝合金材料,突破再生铝利用的关键制备技术,实现高强韧、抗疲劳铝合金轮毂的低碳机造。
研发的目标产品期望达到:
1.低碳和再生铝循环利用指标:再生铝的使用率提升到50%,综合能耗降低8%,轮毂单位产品综合能耗≤375kgce/t,
2.材料力学性能指标:室温拉伸强度≥345mpa,屈服强度≥260Mpa,延伸率≥8.5,产品弯曲疲劳6x105、径向疲劳6x106试验情况下不出现裂纹。Fe含量不高于0.11wt.%,轮毂致密性≥2.65g/cm3,产品综合成品合格率达到97%。
1.新能源汽车绿色发展观念的持续深化,为智能网联新能源汽车的蓬勃发展提供机遇,汽车结构轻量化是推动新能源汽车产业发展的意义重大,智能网联汽车轮毂不仅要求轻量化,而且要求更高承载能力和抗冲击耐疲劳性能。现有的A356.2铝合金存在“强度和韧性倒置关系、高强度与抗冲击、耐疲劳难以兼顾”的问题,如何开发力学性能更高和成型性良好的新材料,进一步优化轻量化结构设计、改进低压铸造工艺,是急需要解决的技术难题.


2.预期达到的技术指标为:
材料力学性能:室温拉伸强度≥350mpa,屈服强度≥260mpa,延伸率≥9(GB/T16865-2013);
产品性能:弯曲疲劳6x105、径向疲劳6x106不出现裂纹,冲击能量≥30J(GB/T5334-2005);
产品轻量化:减重8%。
1.已开展的前期研究及前期成果
(1)设计了原位单相纳米颗粒增强A356.2铝合金新材料
设计开发了原位ZrB2纳米颗粒强化铝合金新材料。成功制备的轮毂用铝合金性能为:抗拉强度≥320MPa,屈服强度≥240MPa,延伸率≥8%,疲劳极限≥125MPa。
(2)开发了铝熔体“氮氩复合旋吹精炼”净化技术
创新研发“氮氩复合旋吹精炼”净化技术,实现铝合金熔体含氢量下降20%以上,熔体中夹杂物尺寸≤20μm,测氢试样密度≥2.63g/cm3。
(3)开发了纳米强化铝合金轮毂的拓扑轻量化技术
创新开发利用纳米强化的高性能余量进行结构拓扑轻量化设计,开发的高性能纳米强化铝合金轮毂较一般铝轮毂减重达6%。
2.现在已经小批量开发了新能源汽车用高性能铝轮毂产品阶段、小批量供应于比亚迪、江淮、上汽等新能源汽车。
3.在高性能汽车用铝轮毂的研发、设计和生产方面,公司牵头承担江苏省科技成果转化专项资金项目并已结题验收,公司获江苏省科学技术奖二等奖1项、已获授权专利49项、其中发明专利12项,具有完善的设计、中试、测试和生产条件。
实现铝合金轮毂低碳制造的核心研发装备:节能全自动铝锭、再生铝兼容炉及静置炉装置等,现正在安装调试中,预计10月份左右投运。其他实验研发生产设备正在采购中。
4.技术瓶颈:(1).新能源汽车轮毂存在性能与国外差距大,制造能耗高,以及“高性能与轻量化、低碳制造协调兼顾”的难点。 (2)智能网联新能源汽车用铝合金轮毂的轻量化设计,轮毂用铝合金存在强度和韧性倒置关系,高强韧与抗冲击、耐疲劳难以兼顾的“瓶颈”问题。