《表4 不同材料制造的转向节性能对比》

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《新铝合金汽车转向节试制》

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三轮台架试验和两轮整车道路搭载试验结果如表4所示。其中，A356.2铝合金转向节分别选用挤压铸造和差压铸造两种工艺制造；试验还选择了现在军工常用的Ti B2/A356轻质高强材料转向节作为对比。由表4中数据可知，新铝合金转向节的抗拉强度为400 N/mm2、屈服强度为290 N/mm2，优于A356.2铝合金和Ti B2/A356轻质高强材料的；新铝合金转向节与QT450-10铸铁的抗拉强度相差50 N/mm2，屈服强度仅差20 N/mm2，差别不大；新铝合金转向节的疲劳强度为200 N/mm2，与QT450-10铸铁的疲劳强度相同，明显优于A356.2铝合金和Ti B2/A356轻质高强材料的（均为50 N/mm2）；新铝合金转向节的弹性模量为67 GPa～75GPa，与A356.2铝合金和Ti B2/A356轻质高强材料的基本相同（均为68 GPa～72GPa），小于QT450-10铸铁的弹性模量（151 GPa～160GPa）；断后伸长率与现有常用的A356.2和QT450-10的断后伸长率（均为10%）相同，大于Ti B2/A356轻质高强材料的断后伸长率（2%～3%），说明新铝合金转向节的柔韧性良好；新铝合金的密度为2.77 g/cm3，与Ti B2/A356轻质高强材料的密度相同，略大于A356.2铝合金的密度（2.7 g/cm3），远小于QT450-10铸铁的密度（7.3 g/cm3）。在工程设计验证阶段，转向节样件（如图8所示）质量最终达到了设计标质量1.85 kg。表5为不同材料制作的转向节的质量与价格。由表5可知，采用新铝合金设计制作的转向节的质量比用QT450-10铸铁制作的转向节的质量减轻60%，比用A356.2铝合金制作的转向节质量减轻8%。此外各项关键性指标不变，整件成本无增加。因此，采用新铝合金制造转向节可以大幅减轻汽车零部件的质量。