ŠAVŠ Studie 2019

Obr. 8.4: Vysoko-pevnostní díly a díly s proměnnou tloušťkou u automobilu Audi A4

Zdroj: Audi Využívání vysoko-pevnostních ocelí v konstrukci karoserie má bezesporu řadu výhod. Lze zlepšit pasivní bezpečnost v případě nehody a zároveň hmotnost díky sníže- ní tloušťky plechu oproti dílu, který by byl vyroben ze standardní oceli nižší pevnosti. Snížení hmotnosti je velmi významný benefit zvláště v době, kdy lze pozorovat narůs- tající tlak na snižování emisí automobilů, ve které hraje hmotnost svoji důležitou roli. Každá i dílčí úspora hmotnosti je tak významným předpokladem k celkovému snížení hmotnosti vozidla a dosažení požadovaných emisních hodnot. 8.2 Hliník (Al) a jeho slitiny používané v automobilovém průmyslu Z hlediska kovů představuje hliník nejrozšířenější prvek zastoupený v zemské kůře (7,48 %), který je následovaný železem (4,20 %). V rámci hlavních surovinových zdrojů se hliník v přírodě nachází ve formě oxidu hlinitého (Al 2 O 3 ) a to zhruba ve 250 minerálech. Ekonomicky nejdůležitější rudou pro výrobu hliníku je bauxit, což je hor- nina složená z hydratovaného oxidu hlinitého (minerály jako např. gibssit nebo diaspor) s obsahem železa (Fe), křemíku (Si) a titanu (Ti). Vlastní a poměrně složitá výroba pak spočívá v elektrolýze roztoku oxidu hlinitého v roztavených fluoridech. Mezi nejdůležitější fyzikální vlastnosti hliníkupatří zejména jehohustota (2700kg·m 3 ), která je dána typem krystalové mřížky a jeho relativní atomovou hmotností (26,98). Hliník krystalizuje v tzv. kubické plošně středěné krystalové mřížce, která je zobrazena na Obr. 8.5 a to nejprve pomocí celých atomů v daných uzlových bodech a výsledně také jako tzv. základní (elementární) buňka, kde jsou zobrazeny již pouze části patřící pouze jedné krystalové mřížce. Kubická plošně středěná mřížka (označována také jako FCC mřížka) se vyznačuje vysokým počtem možných skluzových rovin a směrů, což má za následek poměrně vysokou tvárnost hliníku a jeho slitin. Velikost tzv. mřížkového parametru (délka hrany elementární mřížky) je u hliníku a 0 = 4,05·10 -10 m. Teplota tání hliníku je T m = 660 °C a teplota vypařování T v = 2520 °C. Z hlediska tepelné a elek- trické vodivosti vykazuje hliník v obou případech poměrně vysoké hodnoty – v případě tepelné vodivosti se jedná o λ = 235 W·m -1 ·K -1 a elektrické vodivost (jako měrný odpor) je to 2,6·10 -8 Ωm. Délková teplotní roztažnost u hliníku představuje α = 23,8·10 -6 K -1 .

316