<一>、汽車制造材料發展的輕量化趨勢
汽車材料是汽車品質的基礎，在汽車產業中具有重要的地位“汽車發展，材料先行”，汽車技術的發展，在很大程度上取決于汽車制造材料的不斷進步。
在結構材料體系中，鋼鐵因其的使用性能和良好的加工工藝性，在汽車工業發展的初期，便居身于汽車制造材料的主導地位。尤其隨著鋼鐵在各個工業中大規模應用，使其成本不斷降低，鋼鐵在汽車制造材料的主導地位愈發鞏固，使用總量保持在50%以上。
20世紀末期，能源問題逐漸受到世界性竣注面對日益短缺的常規能源，作為生產能源消耗主要載體之一的汽車工業，開始做出積極的戰略調整，以應對能源短缺所帶來的不利影響，節能型汽車成為汽車工業發展的主題。而新型結構材料的應用，首先推動了節能環保型汽車創新性發展。針對為突出的汽車輕量化要求，使用其他輕質結構材料替代傳統的鋼鐵材料，減輕了汽車自重，實現了節省燃料的目的。據部門統計，汽車所用燃料約60%消耗于汽車自重，汽車質量每減輕10%，可降低油耗6%~8%。測試表明，在經濟行駛速度下，汽車質量每減少1kg，1L汽油可多運行1.1m。
近20年來，汽車用結構材料在構成上有了明顯的變化，輕質金屬、合成塑料、陶瓷以及各類復合材料，逐漸被廣泛地應用在汽車上，汽車質量不斷減輕，滿足了節能化需要，成為汽車發展一個重要方向。但應指出，汽車用結構材料的使用并不是籠統著眼于零部件質量的降低。如出于性的考慮，鋁合金材料懸掛臂的應用增長并不明顯，目前還傾向于鋼鐵材料的使用。在輪轂材料方面，1995年以來鋁合金的使用反而略有下降原因是小型卡車大量使用復合鋼。而保險杠的發展與輕量化趨勢相反，1995年鋁合金和塑料的使用比率占45%，到2001年比率降到20%，這是由于用鋼的強度和沖擊韌性的顯著優勢，于作為保險杠材料。總之，就汽車整體結構而言，由于輕量化零部件的應用一直呈增長勢頭，使輕量化材料應用呈明顯增長趨勢。
隨著“環境友好”概念日益受到重視，使汽車節能降耗的要求不斷高漲的同時，相關環保法規日趨嚴酷。實現汽車低尾氣排放甚至零排放，己經成為環保型汽車發展的現實目標。制造商正努力將電動混合燃油汽車推向市場，這要求在汽車結構材料的使用上，向輕量化趨勢發展。另外汽車用燃料電池技術的不斷成熟，使車用燃料電池材料的不斷突破，而未來由電池動力驅動的汽車將對材料提出要求。
汽車用功能材料作為汽車制造材料的另一組成部分，同汽車用結構材料一樣，有著服務于“節能環保”的輕量化要求。
<二>、鋁合金輪轂的成型工藝
汽車用鋁合金輪轂是以鋁合金為原材料鋁合金輪轂的成型工藝常有重力鑄造、低壓鑄造、擠壓鑄造、半固態鑄造、鍛造、旋壓成形和幾種工藝的組合等工藝形式。擠壓鑄造和半固態鑄造技術可以材料的金相組織，提高產品的力學性能，特別適用于制造大規格、輕量化鋁輪轂；旋壓成形技術是在熱鍛工藝基礎上發展起來的塑性變形加工技術，鋁輪轂在鍛造制坯后利用旋壓工藝使之成形，所生產的鋁輪轂的力學性能，比同一規格的鑄造鋁輪轂提高18以上，還可減輕約20%的質量，產品主要是大規格、輕量化鋁輪轂以及賽車鋁輪轂。近來又出現了一種全新概念的新型輕量化鋁輪轂——內置空氣鋁輪轂，通過空腔技術進一步減輕輪轂20的質量。
剛性強，重量輕的是鍛造方式。鍛造輪轂生產成本比起鑄造的要高，它是利用大噸位的鍛壓設備把鋁合金壓成輪轂的外形吟壓成型，無需把鋁合金加熱成液態)。因為高壓，合金分子之間的間隙縮小，相互作用力大，所以整個輪轂只需較少的材料就能達到足夠的剛度，整體重量就更輕。同時其沒有液態轉固態的過程，所以內部沒有鑄造時產生的氣孔、砂眼等問題，機械隱患更少。
鍛造鋁合金輪轂和普通輪轂分析及對比如下：①自身輕。鍛造鋁輪轂的重量只相當于鋼轂的二分之一；②節省燃油。安裝鍛造鋁輪轂后，由于整車重量降低，減少了車輪的轉動慣性，使汽車加速性能提高，并相應減少了制動能量的需求，從而降低了油耗，再加上鍛造鋁輪轂特有的空氣流動及滾動阻力，所以百公里測試節油率少省2升油(更換鍛造鋁輪轂并使用空調后的百公里油耗比未換鍛造鋁輪轂并未開空調的油耗測試，前者比后者低2.5升)；③輪胎磨損降低26%。由于鍛造鋁輪轂的特性，它的平衡值為0，不容易變形，散溫快(正常行駛溫度比鐵輪轂低20~30度)對懸掛系統保護較佳，所以對輪胎的磨損降低，使每條輪胎多跑5~8萬公里不等)；①剎車的維修費用降低。由于鍛造鋁輪轂的特性散溫快，正常行駛溫度低，所以對剎車系統不的材料及配件有的保護效果，從而降低了剎車系統的維修費用；⑤承載能力高，鍛造鋁輪轂的承載能是普通鋼輪轂的5倍。鍛造鋁輪轂承受71200公斤后變形5厘米。鋼輪轂只承受13600公斤后已變形5厘米，換句話說，鍛造鋁輪轂的強度超鋼輪轂的5倍；⑥提高駕駛的舒適性。由于鍛造鋁輪轂的特性，安裝后行車感覺良好，高速行駛特別平穩，從而提高了駕駛樂趣；⑦性好。對于高速行駛的汽車來說，因輪胎著地摩擦、制動等產生的高溫爆胎、制動效能降低等現象屢見不鮮。而鋁鑄件輪轂的導熱系數是鋼、鐵的三倍，加上鋁合金車輪因其結構的特征，極易將輪胎、車底盤所產生的熱量排散在空氣中，即使在長途高速行駛或下坡路連續剎車的情況下亦能使汽車保持適當的溫度。不但能使輪胎及剎車不易因經常高溫而老化，降低爆胎率；⑧沖擊測試。日本JWL測試模擬一輛貨車以時速超50公里撞向路邊石，相當于910公斤的重量從高處跌下撞向輪胎與車輪。根據鎂鋁鍛造技術中心進行的日本標準測試的結果：鍛造鋁輪轂只有輕微損壞，而鋼輪轂損壞程度非常嚴重，鑄鋁件輪轂斷裂成兩部分；⑨造型美觀。鍛造鋁輪轂外觀設計自由度大，可以結合車型，做到車、輪一體，盡顯。
