镁合金在汽车上的应用简介
镁合金在汽车领域的应用及发展
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本科生课程论文论文题目:镁合金在汽车领域的应用及发展镁合金在汽车领域的应用及发展【摘要】:通过材料科学概论的学习和查阅许多学术论文,发现汽车工业对轻合金材料的有很大的需求,特别是镁合金。
文章介绍镁合金在汽车领域的应用及发展和简述《材料科学概论》的学习心得。
【关键词】:汽车,镁合金,应用,发展【正文】:21世纪,自然资源和环境已经成为人类可持续发展的首要问题.镁作为一种轻质工程材料,潜力尚未充分挖掘出来;开发利用远不如钢铁、铜、铝等成熟。
今天,许多传统金属矿产趋于枯竭,加速升级开发镁金属是社会可持续发展的重要措施之一.当前,汽车工业正面临来自资源,能源和环境等方面的压力和制约,汽车领域的竞争也是越来越激烈,汽车轻量化以轻质材料逐渐代替钢铁材料用于制造高性能,结构复杂的部件已经是必然趋势。
因此,以镁合金这种轻质,可再循环,铸造能力好的材料成为汽车材料的首选。
一、镁合金的特点:镁在地壳中含量高达2.1%,在地球上存在的元素中居第八位,作为工业用金属,仅次于铝,地壳中铝占8.1%,铁占5%。
但是镁的比重只有1。
74 g/m3. 镁合金作为结构材料,日益引人注目,这与它具有下列基本特性密切相关:①密度低,比强度高,比刚度高.这样就可以用来减轻发动机和其他机器零件的重量。
镁的最突出特性是密度小,镁的最突出特性是比重轻,大约为1.74g/m3,是铝合金的2/3,铁的1/4,而在刚性相同条件下,镁的重量仅为钢的1/2。
镁主要用来制造各种轻合金.例如,镁跟铝、铜、锡、锰、钛、铍等金属元素形成的多种合金(约含镁质量分数为80%),密度只有1.74g/cm3左右,但硬度和强度都较大。
这些特性表明了镁在减轻重量方面的巨大潜力。
②比铝合金有较大的承受冲击载荷能力,有可能利用镁合金来制造受猛烈碰撞的零件。
镁合金还有绝佳的抗冲击性,是塑料的20倍。
③低的熔化黏滞性和良好的填注成型特性。
这一特性使镁合金易于铸成复杂、薄壁结构,并把多个功能零件集成一件,以取代以往常见的多钢件。
镁合金在汽车制造业的应用
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镁合金在汽车制造业的应用点击上方「材料科学与工程」快速关注材料类综合、全面、专业的微信平台为了提高汽车的燃油效率和降低其废气排放,减轻汽车的重量至关重要。
为了达到这一目的,用镁合金来制造合适的汽车零部件似乎是一种显而易见的明智之举。
作为一种最轻的结构金属,镁比钢轻75%,比铝轻33%左右。
美国汽车研究理事会的一个社团组织“美国汽车材料合作伙伴”在其研究报告“2020年镁的应用前景展望:北美汽车业对镁的战略构想”中指出,与铝相比,镁具有更高的比强度、延展性和抗冲击性;与钢相比,镁可以提供更好的缓冲阻尼和耐冲击性;与塑料相比,镁具有更高的强度和刚度,以及更好的热稳定性和导热性。
此外,该报告指出,为了提高燃油经济性和减少废气排放,镁的材料特性还可以提供许多好处,其中包括:(1)通过使汽车重心后移,减轻前部重量,可以提高汽车的加速/减速、操控/转向响应性能。
(2)由于镁合金可以铸造出完整的大尺寸部件,而不必像钢件那样需由众多单个零件组合而成(这些零件容易相互摩擦,并引起振动),从而可将汽车噪声减至最小。
(3)由于镁铸件可能比同样的钢制零件更廉价(尤其当年产量小于20万件时),因此可以降低制造成本。
镁铸件的加工成本要低于由多部分构成的钢制冲压件,因为加工冲压件的每个部分都需要相应的模具。
例如,加工一件由30个部分构成的钢制仪表盘横梁需要30套工装,而铸镁件横梁只需要6套工装。
然而,在美国汽车制造商生产的汽车中,镁合金零部件的重量平均只有大约12磅,仅占一辆汽车全部材料的0.3%左右。
实际上,镁在汽车上的应用并不很普遍,因为它的成本比一些竞争性材料更高。
由于企业的竞争本质,它们会更多地使用价格比较低廉的材料。
镁合金零部件使用率的下降,部分也是因为北美市场的模铸企业因关闭和合并而不断减少,几年前发生的金融危机和汽车行业遭遇的困境产生了很大的影响。
咨询企业Ducker Worldwide公司发表的一份预测平均每辆轻型车所用材料净重量变化(见表1)的报告时估计,镁合金零部件将从2008年的每车8磅左右增加到2025年的22磅。
镁合金在汽车上的应用简介
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镁合金在汽车上的应用简介199镁合金在汽车上的应用简介镁合金与其他金属相比具有许多性能特点[3]:①密度低,如AZ91镁合金密度为1.81g·cm-3,约为铝的2/3和铁的1/4,接近工程塑料的密度②抗拉强度、屈服强度和伸长率与铝合金铸件相当下表显示了几种常用镁合金的性能③具有良好的耐腐蚀性、电磁屏蔽性能和抗辐射性能,可高精度加工,具有良好的导热性。
在压铸汽车轮毂上使用时,能有效消散制动摩擦热,提高制动稳定性。
④具有良好的压铸成型性和尺寸稳定性,压铸件最小壁厚可达0.15 mm,适用于制造各种汽车压铸件。
⑤具有良好的阻尼系数,其减震性能优于铝合金和铸铁。
它可以降低外壳的噪音,减少座椅和轮辋的运动,提高汽车的安全性和舒适性。
⑥易于回收回收的镁合金可以直接熔化,然后铸造而不降低其机械性能。
表1常用镁合金的性能AM60A AS21X1 AS41A,XB AZ91A \ \ B \ \ D A350抗拉强度MPa 抗拉屈服强度MPa抗拉屈服强度Mpa伸长率弹性模量GPa XXXX寿命大约只有70到50年中国的铁和铝资源更加贫乏,储量仅占世界总量的18.7%和2.3%,可采储量的保证期分别为30年和10年以下。
从污染的角度来看,钢材质量密度高,消耗量大,其产品在使用过程中容易造成高能耗和污染排放。
尽管铝是一种轻质材料,但仅一次铝电解过程的能耗就占整个有色金属工业的90%,并间接导致高污染排放。
被称为“21世纪绿色结构材料”的镁在这些方面相对更好。
据中国有色金属工业协会统计,XXXX 1-8月份全国原镁总量为44.89万吨,同比增长16.8%应该注意的是,由于受到各种国际金属材料的影响,刚才的价格上涨进一步降低了镁合金在成本方面的劣势,使得镁合金的综合优势更加明显。
因此,对于镁合金资源丰富的中国来说,在中高档汽车零部件生产中使用镁合金更为有利。
3、汽车用镁合金自1970年中东石油危机以来,为了降低汽车质量、减少油耗和污染、提高安全性能,镁合金材料已经越来越多地应用于汽车工业。
铸造铝镁合金应用
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铸造铝镁合金应用
铸造铝镁合金应用指的是将铝镁合金通过铸造工艺应用于各种领域的过程。
铝镁合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀性好等优点,因此广泛应用于航空、汽车、电子、家电等制造业领域。
以下是铸造铝镁合金应用的一些具体例子:
1.航空航天领域:铝镁合金因其高强度和轻量化特性,在航空航天领域应用
广泛,如飞机机身、发动机部件等。
2.汽车工业:铝镁合金用于制造汽车零部件,如发动机罩、车门等,可减轻
汽车重量,提高燃油经济性。
3.电子产品:铝镁合金可用于制造电子产品外壳,如手机、笔记本电脑等,
具有美观、防震、抗电磁干扰等优点。
4.家用电器:铝镁合金可用于制造家用电器外壳,如冰箱、洗衣机等,具有
美观、耐用、抗腐蚀等特点。
5.建筑领域:铝镁合金可用于制造门窗、幕墙等建筑部件,具有轻量化、节
能、环保等优点。
总的来说,铸造铝镁合金应用是指将铝镁合金通过铸造工艺应用于各个领域的过程,涉及航空航天、汽车、电子、家电、建筑等多个行业。
铝镁合金以其轻量化和高强度等特点在各种行业中发挥了重要作用,成为制造业不可或缺的材料之一。
轻量化材料镁合金在汽车上的应用
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用。失效产品或废料进行回收利用也可降低成本。
f V 性能优 良。镁有极好的阻尼减振性能 ,可 . H N
吸 收振 动和 噪声 ,有效 降低运 行 时的 噪声 。
1 镁合金扩大应 用的必然性
目前 ,在汽车 中镁型材 、变形 镁合金 的应用较
少 ,便 于 物流 、生 产和 质 量 管理 , 更容 易 控 制质 量 , 有效 降低 成 本。 e绿 色环 保 。镁 合金 材 料 可 以百 分之百 地 回 收利 .
取轻量 的汽车布置形式和总成部件结构形式 ,整车或 零部件小型化及车身结构尺寸、形状优化和拓扑优化 等 ) 、新材料 ( 包括铝、镁、高强度钢、塑料及非金 属基复合材料、碳纤维材料 ) 和新工艺 ( 包括激光拼
2 典型镁合金汽车零部件
随着镁合金汽车零部件的开发 ,镁合金在汽车上
的应用特点如下。
a由体 积 小 的零件 向大 的零 件过 渡。 .
b 由结构 简单 的零 件 向复 杂件 过渡 。 .
b尺寸精度高、稳定性好。采用整体压铸 生产工 .
艺 ,尺寸公差控制在05 mm以内,从而保证尺寸的 . 精度 与稳定性 ,能很好地解决 目前钢零部件的干涉、
栅
程 睡 胃
轻量 化材 料镁合金在汽 车上 的应 用
摘要 :汽车节 能减 排 的途 径有很 多 ,其 中汽车轻量 化最 为大家关注 。在轻量 化手段 中 ,镁合金
轻质材 料 的应 用是最 有效途径 之一。本 文主要介 绍轻金 属材料镁合 金在转 向盘 骨架 、仪 表板横梁 、 变速器 壳体 、座椅 骨架 等零部件 上 的应 用。
c设计灵活。开发产品的时候 ,局部需加强刚度 .
汽车轻量化技术之镁合金
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可以镁合金化的汽车零件
▪ 悬吊系统总成——零件名称:车轮,备用轮胎,控制臂(2个,后方), 控制臂(2个,前方),引擎架,后方支架
▪ 内装总成——零件名称:仪表板、横梁,仪表板支架,椅背椅座,气 囊零件
▪ 方向盘总成——方向盘零件 ▪ 车身总成——零件名称:保险杆补强横梁,铸造车门内衬,铸造A/B柱,
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▪ 3.有较高的尺寸稳定性,稳定的收缩率,铸件和加工件尺 寸精度高,适于做样板,夹具和电子产品外罩。
▪ 4.对缺口的敏感性比较大,易造成应力集中。 ▪ 5.可回收。与塑料类材料相比,镁合金具有可回收性。这
对降低制品成本、节约资源、改善环境都是有益的。 ▪ 6抗EMI电磁波:镁合金为非磁性金属,电磁遮蔽性能优良。
车身采用轻量化材料:镁合金、铝合金、钛合金等
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引领新睿名仕风尚 全新捷豹XJ 2010年即将登陆
铝镁合金外衣打造5.7秒脱兔动力
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中国载货车和轿车对镁合金的需求量 ▪2005年达4.785万吨, ▪2010年可望达6.13万吨, ▪2015年预计可达6.9万吨, ▪2020年将可达7.56万吨。
▪ \ 年份 地区\ 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2005
▪ 北美
23 31 38 41 47 45 80
▪ 欧洲
10 20 17 23 29 33 58
▪ 日、韩
2
2
3
4
5
6
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▪ 其它
7
7
9
9
10 11 22
▪ 共计
42 50 67 77 91 95 182
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全球限量500辆 雷克萨斯LFA超级跑车首亮第四 十一届东京车展
镁合金轮毂
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镁合金轮毂1. 简介镁合金轮毂是一种轻质、高强度的轮毂材料,常用于汽车、摩托车等交通工具的制造中。
镁合金轮毂具有较低的密度和良好的机械性能,可显著降低车辆的重量,提高车辆的燃油效率和操控性能。
2. 镁合金轮毂的优点2.1 轻量化设计相比传统的钢制轮毂,镁合金轮毂具有较低的密度,可以减轻车身重量,提高燃油经济性。
轮毂的质量对于整个车辆的动力学性能有着重要影响,采用镁合金轮毂可以有效减轻车辆质量,提高车辆的加速性能和操控性能。
2.2 强度高尽管镁合金的密度较低,但其强度却相对较高。
镁合金轮毂经过特殊加工和热处理后,可以达到足够的强度和刚度,满足车辆在行驶过程中的载荷要求。
因此,镁合金轮毂在保证车辆安全性的同时,也能够充分发挥轻量化设计的优势。
2.3 散热性能好镁合金轮毂具有优良的散热性能,能够有效地将制动时产生的热量散发出去,减少刹车过程中的温升和制动衰减现象。
此外,优良的散热性能还可以延长制动器的使用寿命,提高整个制动系统的可靠性。
3. 镁合金轮毂的制造工艺3.1 选材制造镁合金轮毂的第一步是选材。
常用的镁合金材料有AZ91D、AM60等,它们具有良好的机械性能和可加工性。
3.2 铸造镁合金轮毂的制造采用铸造工艺,其中常用的铸造方法有压铸、低压铸造和重力铸造等。
铸造过程中需要控制好铸造温度和冷却速度,以保证轮毂结构的致密性和强度。
3.3 加工铸造完成后,需要进行加工工艺,包括车削、铣削、钻孔等。
这些加工过程可以使轮毂表面光滑,保证轮胎与轮毂的紧密连接。
3.4 热处理为了增加镁合金轮毂的强度和硬度,还需要进行热处理。
常用的热处理方法有固溶处理和时效处理等,通过这些处理可以改善轮毂的组织结构,提高轮毂的强度和耐磨性。
4. 镁合金轮毂的应用4.1 汽车行业汽车制造商正在越来越多地采用镁合金轮毂作为替代传统钢制轮毂的材料。
镁合金轮毂的轻量化设计可以提高汽车的燃油经济性,降低尾气排放。
此外,镁合金轮毂还可以提高汽车的操控性能和乘坐舒适性。
镁合金在汽车行业中的应用
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lnc.公司
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7年中目汽车摩托车月镁目际*讨々i集
采用新的夺间构架式结构方法设计的镁合金仪表盘托架,可以}E传统镁合金仪表盘托架的蘑量减少25% 以上,而理论上连可以减少到45%。
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2汽车前端: 2003年Ford公司在F 150型汽车上首次使用了压铸镁台金前端。(如图d所示
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7年中目汽车摩托车月镕目RⅫ*々文桑
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7年中国汽车摩托车用镁国际研讨会文集
镁合金在汽车行业中的应用
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dll-ltlr:新一代的汽车.要求对乘客提供更好的保护和拥有更高的安全性能.并且具鲁曼为兜善的车 戢电子秉统。遣些导藏新一代泡车的重量-,K昕增加。但是备田政府却纷纷趣过减少=瓤化碳排放和石化 产晶消耗的相关法律。为了抵诮由于汽车t量增加而引起的排放问题.0EM生产厂家们需要在满足新一 代汽车安全性能要求的同时.采用轻音金和相关技术以减少零部件的重量。
幽6
3座椅框架
采用铸造镁台金座椅框架町以进步减少了车体的重量。美洲豹汽车的S和XJ系列都采用了镁台 盒盼座}奇靠背和鹰接桃絮。这种铸造设i{t,町以使得一个铸件往两种型譬上通川,同时还可以对每种型 号采取不同修整标准。
刚7座椅趣I 4kg
脒椅靠背1.6kg
美洲豹,I^‘的鹿椅概架通过了所yjiq,.1 r棚4试.也括侧面高变形l最iq,.1i,}n对速30 inph的后方iq'di (图8)。
镁合金半固态压铸汽车产品实例
![镁合金半固态压铸汽车产品实例](https://img.taocdn.com/s3/m/bb9a78c9cd22bcd126fff705cc17552707225ee7.png)
镁合金半固态压铸汽车产品实例1.引言1.1 概述镁合金半固态压铸技术是一种新兴的铸造工艺,能够制造出高强度、轻量化的汽车零部件。
随着汽车工业的发展和对轻量化材料需求的增加,镁合金半固态压铸技术得到了广泛关注和应用。
本文将通过介绍镁合金半固态压铸技术的原理和特点,以及汽车产品中的应用实例,来探讨这一技术在汽车制造领域中的潜力和前景。
镁合金半固态压铸技术是将镁合金加热到半固态状态,通过压铸成型得到所需的零部件。
相比传统的压铸工艺,镁合金半固态压铸技术具有以下几个显著的优势。
首先,半固态状态下的镁合金具有较低的黏度和较高的塑性,使得其在压铸过程中更容易充填模腔,提高了产品的成形质量和尺寸精度。
其次,半固态压铸过程中的镁合金具有较低的热应力,可有效降低零部件的变形和缩松现象。
此外,由于镁合金具有良好的可再生性和循环利用性,采用半固态压铸技术制造汽车零部件有助于环境保护和可持续发展。
在汽车产品中,镁合金半固态压铸技术已得到广泛应用。
一方面,由于镁合金具有优异的强度和刚度,采用半固态压铸技术可以制造出更轻量化、更节能的汽车零部件。
例如,采用半固态压铸技术制造的发动机缸体和传动壳体重量可以减轻20以上,同时提高了产品的耐久性和可靠性。
另一方面,由于镁合金具有良好的导热性能,采用半固态压铸技术可以制造出具有良好散热效果的汽车零部件。
例如,采用半固态压铸技术制造的发动机散热器可以有效降低发动机的温度,提升整车的燃油经济性和动力性能。
综上所述,镁合金半固态压铸技术是一种有潜力的汽车零部件制造技术,具有轻量化、节能和环保等优势。
随着该技术的不断发展和完善,相信在未来的汽车制造领域中将得到更广泛的应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述文章的组织方式和结构设计,以便读者能够更好地理解和阅读文章。
具体内容如下:文章结构:本文主要分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
1. 引言部分:引言部分首先对镁合金半固态压铸技术进行概述,介绍其在汽车制造领域中的重要性和应用背景。
镁合金材料在汽车中的应用
![镁合金材料在汽车中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/75e63578168884868662d605.png)
镁合金材料在汽车中的应用随着镁合金熔炼和制造技术的不断进步,冶炼技术成熟,杂质含量较低,耐腐蚀性提高,使其在汽车工业领域中获得了较快的发展。
镁合金在汽车上的应用,主要取代铸铁、铝合金、塑料和钢制冲压焊装组合件,多以压铸件为主。
随着现代汽车节能降耗要求的不断增强,安全和环保法规日趋严格,轻量化的需求也变得更为迫切。
节能降耗成为汽车新产品开发的难点和重点,轻质材料的应用成为减重节能的重要手段。
镁合金作为工业用材中最轻的金属材料,在汽车上的应用也越来越广泛。
如何把握好镁合金的特点,新产品的研究和应用,是汽车轻量化设计和节能降耗的重要课题。
镁合金特性当今,钢铁、铝合金和塑料是汽车上使用最多的三大类材料,按重量计算,三类材料占整车比例合计约为80%,其中钢铁约占62%,铝合金和塑料大体相当,均占8%-10%。
镁合金在汽车上的应用比例为0.3%,平均重量约5kg,但近几年的增幅却较大。
镁的比重为1.74g/cm3,是铝的2/3,钢的2/9,和塑料相当,是最实用的减重轻金属材料。
镁合金也具有比强度、比刚度高等优良性能。
正因为如此,镁合金有利于汽车轻量化、有利于节能和减排。
据资料介绍:轿车质量每减轻100kg,油耗可降低5%。
如果每辆汽车使用70kg镁合金,CO2年排放量能减少30%以上。
汽车减重可以提高其加速性能;顶部和车门减重,可以降低汽车重心,增强稳定性;前部减重,可以使汽车重心后移,改善操纵性能。
同时,镁的减振系数远高于铝和钢铁,具有优良的抗冲击性能,有利于减振降噪,选用镁合金作为汽车结构材料能有效降低汽车振动和噪声,受冲击时能吸收更多的能量。
镁合金的散热性好,抗电磁干扰性高,使汽车更为安全舒适。
常用镁合金类型及其性能由于交通工具轻量化的推动,世界各国都展开了对镁合金的研究,而限制镁合金发展的一个主要原因是镁合金的高性能——抗蠕变能力和高温疲劳性能较差,因此新材料的研发主要是针对这一问题进行,概括的说主要包括两个方面,一是对现有合金的优化,主要是针对现有的商业镁合金,特别是对AZ、ZK系合金进行改性,通过添加合金元素以期改善合金的高温性能;二是新合金系的开发,主要是指新型Mg-RE系的研发。
铝镁合金的功能主治与用途
![铝镁合金的功能主治与用途](https://img.taocdn.com/s3/m/b75a28f2a0c7aa00b52acfc789eb172ded639932.png)
铝镁合金的功能主治与用途一、功能主治铝镁合金作为一种轻质高强度材料,在工业和日常生活中具有多种功能和主治。
1. 轻量化铝镁合金具有优异的重量比强度,相较于传统金属材料如钢铁,铝镁合金的密度较低,使其在要求轻量化的领域里具有优势。
例如,在汽车制造中使用铝镁合金可以减轻车身重量,提高燃油经济性。
2. 强度高铝镁合金具有很高的抗拉强度和耐腐蚀性能,使其成为一种可靠的结构材料。
其优异的强度特性使得铝镁合金在航空航天、汽车制造和建筑工程等领域得到广泛应用。
3. 耐腐蚀铝镁合金具有良好的耐腐蚀性,能够抵御大气、水和化学物质的侵蚀。
这个特性使得铝镁合金在海洋工程、化学工业和食品加工等领域中得到广泛应用。
4. 导热性能良好铝镁合金具有优良的导热性能,能够快速传导热量,并具有良好的散热效果。
这一特性使得铝镁合金广泛应用于电子产品散热器、汽车发动机和航空航天设备等领域。
二、用途铝镁合金由于其独特的性能特点,被广泛应用于多个领域。
1. 汽车制造铝镁合金被广泛用于汽车制造中,主要用于车身结构、发动机部件和底盘系统。
它的轻量化特性可以减少整车重量,提高燃油经济性和行驶性能,同时具备较高的强度和耐腐蚀性能,增加车身的安全性和寿命。
2. 航空航天工业在航空航天领域,铝镁合金被广泛用于制造飞机结构和发动机零件。
由于铝镁合金具有较低的密度和良好的强度特性,可以减轻飞机的重量,提高飞行性能和燃油经济性。
3. 建筑工程铝镁合金在建筑领域中的应用广泛,例如用于制造窗框、门框、幕墙和屋顶等结构材料。
铝镁合金具有良好的强度和耐腐蚀性能,同时轻量化的特点有助于减轻建筑物的重量,提高整体结构的稳定性。
4. 电子产品在电子产品领域,铝镁合金常被用于制造散热器、外壳和连接器等部件。
铝镁合金具有良好的导热性能和轻质特点,适合用于电子产品的散热和保护。
5. 医疗器械铝镁合金在医疗器械制造中具有重要作用。
由于铝镁合金具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能,可以用于制造人工关节、牙科器械和手术器械等医疗设备。
2023年中国汽车用镁合金行业全景速览
![2023年中国汽车用镁合金行业全景速览](https://img.taocdn.com/s3/m/6d356a00ce84b9d528ea81c758f5f61fb7362828.png)
2023年中国汽车用镁合金行业全景速览内容概况:镁合金在汽车上的最新开发应用是车身上的一些大的压铸件,如门框架。
目的是不仅要能减轻重量,而且能使几个零部件优化设计成一个镁合金铸件,另外也希望节省加工工具的成本,提高装配的效率,这就给镁合金的发展提供了新的机遇。
2022年我国车用镁合金需求量为18.32万吨,同比增长4.33%。
关键词:汽车用镁合金市场规模、汽车用镁合金发展背景一、行业概况汽车用镁合金是指以镁为基础加入其他元素组成的合金,具有重量轻、吸震性能强等优点,不仅是最适合铸造汽车零部件的材料,也是有效的汽车轻量化材料,是汽车工业非常有应用潜力的金属材料。
镁合金以镁为基加入其他元素组成的合金。
其特点是:密度小,比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。
目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。
主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。
国家有关部门相继出台了有关法律法规和政策,积极鼓励镁合金、铝合金及其制品在汽车轻量化、新能源汽车等相关产业链的应用及发展。
2022年7月工信部发布的《工业领域碳达峰实施方案》要求聚焦重点工序,加强先进铸造、锻压、焊接与热处理等基础制造工艺与新技术融合发展,实施智能化、绿色化改造。
加快推广抗疲劳制造、轻量化制造等节能节材工艺。
据公安部统计,2022年中国汽车保有量为3.19亿辆,同比增长5.63%,相较于2015年增长了约1.47亿辆,复合增长率为9.2%。
随着机动车保有量的不断增长,汽车服务需求市场也将快速增长。
镁合金的上游原材料环节主要包括镁合金冶炼和加工企业,例如云海金属等。
这些企业从矿石中提取镁,并将其加工成镁合金。
在这个环节中,需要考虑到原材料的供应稳定性、成本以及环保等因素。
镁合金制造环节主要包括镁合金铸造、压铸和机加工等过程。
在这个环节中,需要考虑到生产效率、成本、良品率和质量等因素。
可溶镁合金材料
![可溶镁合金材料](https://img.taocdn.com/s3/m/56726bb4d5d8d15abe23482fb4daa58da0111cf4.png)
可溶镁合金材料可溶镁合金材料是一种新型的高强度、轻量化材料,具有优异的力学性能和良好的耐腐蚀性能,被广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
一、可溶镁合金材料的特点1. 高强度:可溶镁合金材料具有较高的屈服强度和抗拉强度,比普通铝合金材料更加坚固。
2. 轻量化:由于镁元素的密度较小,可溶镁合金材料具有轻质化的特点,重量比普通钢铁材料轻50%以上。
3. 良好的耐腐蚀性能:可溶镁合金材料在大气环境下具有良好的耐腐蚀性能,不易受到氧化和腐蚀。
4. 易加工:可溶镁合金材料具有较好的加工性能,在制造过程中易于成型和加工。
二、可溶镁合金材料的应用1. 航空领域:由于可溶镁合金材料具有高强度和轻量化等特点,被广泛应用于飞机、导弹等航空器件中。
2. 汽车领域:可溶镁合金材料在汽车制造中被用作车身和发动机部件的材料,可以降低汽车的重量,提高燃油效率。
3. 电子领域:可溶镁合金材料在电子产品制造中被用作外壳和散热器等部件的材料,具有良好的导热性能和抗腐蚀性能。
三、可溶镁合金材料的制备方法可溶镁合金材料的制备方法主要包括两种:液相浸渗法和粉末冶金法。
1. 液相浸渗法:该方法是将含有镁元素的液态合金浸渗到铝基体中,通过固液反应形成可溶镁合金材料。
该方法生产效率高,但需要控制好浸渗时间和温度。
2. 粉末冶金法:该方法是将铝粉和镁粉混合后进行球磨,并在高温下进行压力烧结得到可溶镁合金材料。
该方法生产周期长,但可以得到均匀的微观组织结构。
四、可溶镁合金材料的发展前景随着轻量化和节能的需求不断增加,可溶镁合金材料在航空、汽车、电子等领域的应用前景广阔。
同时,随着制备技术的不断提高和成本的降低,可溶镁合金材料将会成为未来新型材料的重要代表之一。
2024年汽车镁合金压铸件市场需求分析
![2024年汽车镁合金压铸件市场需求分析](https://img.taocdn.com/s3/m/81bf53ebb1717fd5360cba1aa8114431b90d8edd.png)
汽车镁合金压铸件市场需求分析引言随着汽车工业的快速发展,镁合金压铸件作为汽车零部件的重要组成部分,其市场需求也在不断增加。
本文将对汽车镁合金压铸件市场需求进行分析,并提出相关建议。
背景镁合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,因此被广泛应用于汽车制造业。
其中,镁合金压铸件作为一种常见的加工方式,可提供复杂形状的零部件,因此受到汽车制造商的青睐。
市场需求分析1.汽车轻量化趋势:随着环境保护和能源效率的要求不断提高,汽车制造商致力于减少汽车的整体重量。
由于镁合金具有较低的密度和优异的强度,因此被广泛应用于汽车轻量化设计中。
2.节能减排政策推动:全球范围内对汽车尾气排放的要求越来越严格,政府对汽车制造商提出了更为严格的排放标准。
镁合金压铸件能够降低汽车的整体重量,从而减少燃油消耗和尾气排放。
3.安全性能要求提高:镁合金具有良好的吸能性能和振动吸收能力,能够提供更好的碰撞安全性能。
随着人们对汽车安全性能要求的提高,对镁合金压铸件市场需求也在逐渐增加。
4.降低生产成本:镁合金压铸件的生产工艺相对简单,能够实现批量生产。
与其他材料相比,镁合金具有较低的材料成本和加工成本,因此能够降低汽车制造商的生产成本。
建议基于对汽车镁合金压铸件市场需求的分析,以下是对相关企业和汽车制造商的建议:1.投资研发:企业应加大对镁合金压铸件的研发投入,提高产品品质和技术水平。
通过不断创新,满足市场对产品性能和质量的需求,提高企业竞争力。
2.加强协作:镁合金压铸件供应商与汽车制造商之间应加强合作,建立长期稳定的合作关系。
共同探索镁合金压铸件在汽车制造中的应用潜力,共同开发适应市场需求的产品。
3.提高生产能力:未来镁合金压铸件市场需求将不断增加,企业应适时增加生产能力,确保及时满足市场需求。
同时,通过技术进步和优化生产流程,提高生产效率,降低成本。
4.加强市场营销:企业应加大市场推广力度,提高镁合金压铸件的知名度和认知度。
通过参展展览、举办技术研讨会等方式,向潜在客户展示产品特点和优势,积极寻找市场机会。
镁合金耐热温度 发动机温度
![镁合金耐热温度 发动机温度](https://img.taocdn.com/s3/m/14ea82b47d1cfad6195f312b3169a4517723e515.png)
镁合金耐热温度发动机温度
镁合金是一种轻质、高强度的金属材料,广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
在发动机制造中,镁合金被用于制造气缸体、气缸盖、曲轴箱等关键部件,以减轻重量并提高发动机效率。
然而,镁合金的耐热温度相对较低,限制了其在高温环境下的应用。
在航空领域中,由于飞行速度和高度的影响,发动机部件需要承受高温环境,因此镁合金的应用受到了一定的限制。
为了提高镁合金的耐热性能,研究人员开发了一种新型的镁合金,具有更高的耐热温度。
这种镁合金中添加了稀土元素,提高了镁合金的高温强度和耐热性能。
在发动机制造中,镁合金的应用范围将进一步扩大。
例如,在涡轮增压发动机中,镁合金可以用于制造涡轮壳体和压气机壳体等高温部件。
此外,随着发动机技术的发展,未来发动机的燃烧温度将进一步提高,对镁合金的耐热性能提出了更高的要求。
总之,镁合金作为一种重要的金属材料,在发动机制造中具有广泛的应用前景。
随着技术的不断进步,镁合金的耐热性能将得到进一步提高,为发动机制造带来更多的可能性。
镁合金在汽车制造业的应用
![镁合金在汽车制造业的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1d12be3867ec102de2bd8959.png)
然 而 ,在 美 国汽 车 制造 商 生 G r e g P a t z e r 指出 , 镁 合 金 零 部 件
供 更 好 的缓 冲 阻 尼 和 耐 冲 击 性 : 表 1 平 均 每 辆 轻 型 车所 用 材 料 净 重量 的变 化 趋 势 ( 单位 : 磅) 与塑料相 比, 镁具 有 更 高 的 强 度 材 料 类 别 2 0 0 8笠 2 O 1 0年 2 0 1 2年 2 O 1 5年 2 0 2 5芷
镁的应用前景展望 : 北 美 汽 车 业
一
件由3 0个 部 分构 成 的钢 制 仪 于 企 业 的竞 争 本质 ,它们 会 更 多 国 际 镁 协 会 执 行 副 总 裁
对 镁 的战 略 构想 ” 中指 出 , 与铝 相 表 盘 横 梁 需 要 3 0套 工 装 ,而 铸 地 使 用价 格 比较 低 廉 的材 料 。 ” 比, 镁具 有 更高 的 比强度 、 延 展性 镁件 横 梁 只 需要 6套 工 装。 和抗 冲击 性 ; 与钢 相 比 , 镁 可 以提
( 3 ) 由于 镁铸 件 可 能 比 同样 信 息 则 没 有 变 化 。 ” C o l e博 士 曾
举 。 作 为 一 种 最 轻 的结 构 金 属 , 的钢 制零 件 更 廉 价 ( 尤其 当年 产 在 福 特 汽 车 公 司从 事研 究 工 作 , 镁 比钢 轻 7 5 % , 比铝 轻 3 3 % 左 量 小 于 2 重量 工 程 ” 的 0万 件 时 ) , 因 此 可 以 降 并 供 职于 一 个称 为 “
量 至 关重 要 。 为 了达 到 这 一 目的 ,
起振 动 ) , 从 而可 将 汽 车噪 声 减至 之前 写 的 ,因此我 认 为 , 1 2磅 的
用镁 合 金 未制 造 合适 的汽车 零 部 最 小 。
镁合金材料在汽车领域应用课件
![镁合金材料在汽车领域应用课件](https://img.taocdn.com/s3/m/a3f535b17d1cfad6195f312b3169a4517723e534.png)
塑性加工工艺
镁合金可以进行轧制、挤 压、锻造等塑性加工,以 满足不同零件的形状和尺 寸要求。
表面处理工艺
为了提高镁合金的耐腐蚀 性和美观度,需要进行表 面处理,如喷涂、电镀等 。
镁合金材料的应用领域
汽车发动机零件
镁合金可用于制造发动机 罩、气缸盖、活塞等零件 ,以提高发动机性能。
汽车底盘零件
镁合金可用于制造转向盘 、刹车系统零件、悬挂系 统零件等,以提高汽车的 安全性和稳定性。
传动系统零件
镁合金可用于制造齿轮、轴承、离合 器等传动系统部件,提高传动效率并 降低噪音。
镁合金材料在汽车结构件中的应用
车身结构件
镁合金可用于制造车身的结构件 ,如车架、横梁、纵梁等,提高
车身的强度和刚性。
底盘结构件
镁合金可用于制造底盘的结构件, 如转向节、悬挂臂等,提高底盘的 稳定性和操控性。
安全结构件
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镁合金材料对汽车性能的提升
强度与硬度
镁合金具有较高的强度和硬度, 能够提高汽车零部件的刚性和耐 久性,减少变形和损坏,提高汽 车的安全性能。
减震降噪
镁合金具有较好的减震降噪性能 ,能够吸收和分散汽车运行过程 中的振动和噪音,提高汽车的舒 适性。
镁合金材料对汽车环保的贡献
节能减排
通过使用镁合金实现汽车轻量化,可以有效降低燃油消耗和二氧化碳排放,从 而减少对环境的污染。
镁合金材料在汽车后市场领域的发展前景
总结词
汽车后市场是镁合金材料应用的另一个重要领域。
详细描述
随着汽车市场的不断扩大和消费者对汽车维修、保养的 需求增加,汽车后市场逐渐成为一个庞大的产业。镁合 金材料由于其优良的力学性能和耐腐蚀性等特点,在汽 车后市场领域具有广泛的应用前景。例如,镁合金可以 用于制造汽车零部件,如发动机零件、悬挂系统零件等 ,以提高汽车的性能和耐久性。此外,镁合金还可以用 于制造汽车维修工具和设备,如气瓶、气瓶支架等,以 提高维修效率和安全性。
镁锂合金应用场景
![镁锂合金应用场景](https://img.taocdn.com/s3/m/a19e7f7f2a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9da5.png)
镁锂合金应用场景
以镁锂合金应用场景为标题,写一篇文章,要求符合标题内容,不少于300字
镁锂合金是一种轻质高强度的金属材料,具有优异的物理和化学性能,因此在许多领域得到了广泛的应用。
下面我们来看看镁锂合金的应用场景。
1. 航空航天领域
镁锂合金具有轻质高强度的特点,因此在航空航天领域得到了广泛的应用。
它可以用于制造飞机、导弹、卫星等航空航天器件,可以减轻重量,提高载荷能力,提高飞行速度和高空飞行能力。
2. 汽车制造领域
镁锂合金在汽车制造领域也有广泛的应用。
它可以用于制造车身、发动机、变速器等部件,可以减轻汽车重量,提高燃油效率,提高车辆性能和安全性能。
3. 电子产品领域
镁锂合金在电子产品领域也有应用。
它可以用于制造手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品的外壳和零部件,可以减轻重量,提高产品的便携性和美观性。
4. 医疗器械领域
镁锂合金在医疗器械领域也有应用。
它可以用于制造人工骨骼、人工关节、牙科种植体等医疗器械,可以减轻重量,提高产品的生物相容性和耐腐蚀性。
镁锂合金具有轻质高强度、耐腐蚀、生物相容性好等优点,因此在航空航天、汽车制造、电子产品、医疗器械等领域都有广泛的应用。
随着科技的不断发展,镁锂合金的应用前景将会更加广阔。
镁合金在汽车零部件上应用
![镁合金在汽车零部件上应用](https://img.taocdn.com/s3/m/b40391570975f46526d3e157.png)
镁合金在汽车零部件上应用镁合金材料是当今最轻的工程结构材料,采用镁合金制造汽车特别是新能源电动车零部件可取得明显的节能减排效果,现在工业发达国家都尽量多地采用轻质材料制造汽车零部件。
镁合金材料在零部件开发之中的应用优势大致有以下四点:其一,镁合金材料质量密度较小,将其应用于新能源汽车开发之中,能够显著减轻质量;其二,镁合金材料具备优异的减震性,能够承受较大的冲击以及振动,较之铝、钢等材料性能更为突出,对于维系汽车运行的稳定性效果好;其三,比强度、比刚度良好。
对比钢、铝合金而言,在相同质量条件下,镁合金的比刚度、比强度都更高一些;其四,镁合金材料可回收利用。
镁合金材料的提取以再生资源为主,能够实现回收利用。
此外,镁的熔点相对较低,回收利用所消耗的能源也相对较少。
特斯拉汽车公司在临港的工厂今年的产量可超过1000辆。
特斯拉汽车是一类新能源电动车,在确保安全与乘坐舒适的条件下,其自身质量当然是越轻越好了。
在充电相等的情况下,较轻的车身续航里程可远一些。
当前除了在设计方面多加改进外,尽量多地用轻质材料制造零部件,是减轻车辆净重的最佳措施。
铝和镁是最可取的轻质材料,铝的密度为2.70 g/cm3,而镁的密度只有1.74 g/cm3,镁的减重效果比铝的更大,镁及镁合金成了制造特斯拉电动汽车的最佳材料之一。
采用镁合金制造电动车的优点可归纳为:显著减轻车的净重、降低电耗、减少温室气体排放;提高零部件集成度,降低零部件加工制造和装配费用;设计灵活性大,采用成形性能好的镁合金可以提高车的抗震性及抗撞性;改善车的刚度;提高废旧零部件回收率;改善车的安全性能和可操作性能。
汽车每减重10%,可以节省约5.6%的燃料,相应地可降低温室气体排放。
镁合金是制造汽车、摩托车等交通运输装备的上乘材料,不仅能降低车的净质量、减少能耗、提高整车加速和制动性能,而且能显著降低行驶震动和噪声,提高驾驶和乘坐舒适性。
镁合金在汽车中的应用以压铸件与铸件为主,特别是压铸件,当前75%以上的压铸件用于汽车与摩托车制造业。
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镁合金在汽车上的应用简介节能、环保、安全是当今世界汽车工业关注的主要话题,汽车轻量化技术是实现这一目标的重要途径。
研究表明,车重每减轻10%,油耗可降低6%~8%[1]。
车身质量占整车质量的40%,所以车身的轻量化对于整车的轻量化起着举足轻重的作用。
汽车轻量化的实现主要有二种途径:一是优化汽车结构设计;二是使用轻量化材料。
前者经过不断研究开发,日趋完善,空间已相对狭窄。
后者随着科学技术的发展和新材料的不断涌现,为汽车轻量化开辟了广阔的空间。
轻量化材料是指可用来减轻汽车自重的材料,可分为两大类:一类是高强度材料,如高强度钢板;另一类是低密度的轻质材料,如铝合金、镁合金、塑料和复合材料等。
轻量化材料对汽车工业的可持续性发展具有重要意义,它不仅关系到车辆的节能、减排、安全、成本等诸多方面,而且汽车轻量化材料的应用对世界能源、自然资源和环境保护具有深刻的影响,它已成为汽车材料技术发展的主导方向。
国外近几年在汽车上的应用,以年平均25%的速度快速增长。
据资料介绍,汽车上有60多种零部件可以采用镁合金生产,我国经过“十五”和“十一五”科技攻关,也有20余种汽车零部件可以采用镁合金生产。
如仪表盘骨架、座椅骨架、进气歧管、赛车车轮、支架、转向盘骨架、缸体、壳体类零件等,目前镁合金件正向着大型集成化发展。
一、镁合金的特点镁合金是一种轻合金,熔点为650℃。
金属镁及其合金是工程应用中最轻的金属结构材料,纯镁的密度仅为1.738g·cm-3,而常规镁合金如AZ91密度也只是1.81g·cm-3,约为铝的2/3,钢的1/4,接近工程塑料的密度[2],因此将镁合金应用在汽车领域中可极大地减轻结构件的质量。
镁在元素周期表中属ⅡA族碱土金属,元素符号Mg,英文名称Magnesium,原子序数12,原子量24.31,常见化合价+2,其电子壳层结构为1s22s22p63s2,熔点648.8℃,沸点1090℃,原子半径0.172nm,离子半0.072(+2)nm。
镁晶体为密排六方结构,配位数为12,25℃时晶格常数为a=0.3202nm,c=0.5199nm,晶胞的轴比c/a=1.6237,原子间d1=0.31906、d2=0.32030。
滑移系数较小,冷变形较困难,当温度升高到250℃以上时,镁合金的变形较容易,同时具有较好的可塑性。
高纯镁具有良好物理性能以及耐腐蚀性能,但是由于其力学性能差,生产纯镁的生产成本高,在工业生产和结构使用中纯镁受限,所以在纯镁中加入:铝、锌、锆、锰及微量元素镍等,它们在镁合金中起到固溶强化、沉淀强化、细晶强化、提高耐热性等作用,可以作为结构材料广泛应用。
二、镁合金在汽车板的应用优势与其它金属相比镁合金具有很多性能优势:(1)密度小,常用金属中最轻的金属例如AZ91镁合金的密度是1.81g·cm-3,约为铝的2/3,锌的1/4,不到钢或铸铁的1/4,接近工程塑料的密度。
对于含30%玻璃纤维的聚碳酸酯复合材料来说,镁的比重也不超过它的10%。
因此镁合金的使用可有效减轻汽车的质量。
表一为几种金属的密度对比(2)比强度高抗拉强度、屈服强度、伸长率与铝合金铸件相当。
从设计者的立场考虑,密度小的金属若不具有高强度,将没有意义。
实验显示,镁合金的比强度比铝合金和钢高。
因此在不降低零部件强度条件下,镁合金铸件比铝铸件的重量减轻大约25%。
几种常用的镁合金性能见下表2。
表2 常用镁合金的性能(3)热传导性好具有良好的耐腐蚀性能、电磁屏蔽性能、防辐射性能,可进行高精度机械加工,且热传导性好,虽然镁合金的导热系数不及铝合金,但是比钢高近1倍,比塑料材料高10倍。
因此镁合金已广泛用于压铸汽车轮毂上,可有效散发制动摩擦热量,提高制动稳定性。
(4)良好的焊接和铸造性能镁合金的熔点、比热容和相变潜热比铝合金低,融化耗能较少,固化速度快,动力粘度低具有良好的压铸成形性能和尺寸稳定性,压铸件生产周期比铝合金短,易形成薄壁结构件,压铸件壁厚最小可达0.15 mm,镁与铁的亲和力小,固溶铁的能力低,不易粘模,铸模寿命比生产铝合金高2,3倍,适合制造各类汽车压铸件。
(5)对振动、冲击的吸收性能好具有良好的阻尼系数,镁合金对振动能量的吸收能力强,消震性能优于铝合金和铸铁,用于驱动和传动部件上可以降低噪声,用于座椅、轮圈、方向盘可以减少振动,在汽车发出碰撞后很好地吸收冲击能量,提高汽车的安全性和舒适性。
(6)抗凹陷性能好镁合金与其他金属相比抗变形能力强,由冲击而引起的凹陷小于其它金属。
(7)易于机械加工镁合金非常易于机械加工,在无冷却液、无润滑剂的情况下能实现高负荷加工,得到光洁的加工面,衡量机械加工的指标之一是动力消耗量。
表3是以镁合金为1的情况下,各种合金机械加工时的动力消耗量比较。
由表3可知镁合金具有良好的机械加工性。
(8)易于回收再生。
回收的镁合金可直接熔化再进行浇铸,且不降低其力学性能。
镁合金同其它金属相比,熔点低,比热小,在再生溶解时所消耗的能源是新材料制造所消耗能源的4%。
此外,镁合金的电磁波屏蔽性好,外表美观。
更为重要的是,镁是自然界中分布最广的元素之一,约占地壳质量的 2.35%,列第八位,仅次于O、 Si、Al、Fe、Ca、 Na、K,由于镁本征化学性质活泼,在自然界中主要以化合物的形式存在,在陆地上的含量为 1.930%,海水中的含量为0.42%,达2.1×1015t。
我国是世界上镁矿资源最富有的国家。
主要含镁资源包括菱镁矿:资源总量31.45亿t,居世界首位;白云石:资源总量约40亿t;盐湖卤水:柴达木盆地镁盐保有储量48.15亿t[4]。
丰富的镁矿资源为我国镁产业的可持续发展提供了最可靠的资源保障。
相反,铁矿及铝矿资源则相对贫乏一些。
已探明世界储量的铁矿石与铝土矿的可采储量保障年限只有约70年和50年。
我国的铁、铝资源更加贫乏,储量仅占世界比例18.7%和2.3%,可采储量保障年限分别在30年左右和10年以下。
从污染角度讲,钢铁的质量密度大,消费量大,其制品在使用过程中易造成高能耗和污染排放;铝虽为轻质材料,但仅铝电解一个工艺环节的电耗就占到整个有色工业的90%,并也间接导致高污染排放。
而被冠以“21世纪绿色结构材料” [5]美誉的金属镁在这些方面则相对好一些。
据中国有色金属工业协会数据统计,2008年1-8月份全国共产原镁44.89万吨,同比增长16.8%。
需要说明的是,由于受到国际各种金属材料的影响,刚才价格的上升,使镁合金成本方面的劣势进一步减小,镁合金的综合优势进一步明显。
因此,对于盛产镁合金资源的中国来说,中高档轿车采用镁合金制作汽车零件也就更加彰显优势了。
三、镁合金的新发展尽管镁合金在汽车上的应用具有其它金属不可比拟的优点,但在过去几十年中,由于价格和生产技术方面的原因,镁合金一直未得到广泛应用,近年来随着镁价格逐渐下降,使镁合金在汽车中全面应用逐渐成为可能,世界范围内各主要汽车生产国不断加大在镁合金开发和应用技术研究上的投入,从而一些新技术相继问世。
1. 耐蚀镁合金镁合金的耐蚀性的问题可通过2个方面来解决:○1严格限制镁合金中的 Fe、Cu、Ni等杂质元素的含量。
例如,高纯AZ91HP镁合金(Mg、Al、Zn)在盐雾试验中的耐蚀性大约是AZ91C镁合金(Mg、Al、Zn)的100倍,超过了压铸铝合金A380(Mg、Al、Zn)比低碳钢还要好。
○2对镁合金进行表面处理。
根据不同的耐蚀性要求,可选择化学表面处理,阳极氧化处理、有机物涂覆、电镀、化学镀、热喷涂等方法处理。
例如,经化学镀的镁合金,其耐蚀性超过了不锈钢。
2 耐热镁合金耐热性差是阻碍镁合金广泛应用的主要原因之一。
当温度升高时,镁合金的强度和强蠕变性能大幅度下降,使它难以作为关键零件(如发动机零件)材料在汽车工业中广泛应用。
耐热镁合金的研究与开发主要围绕新合金研究和改善现有镁合金的高温性能两个方面进行。
Mg-Al-Si(AS)系合金是德国大众汽车公司开发的压铸镁合金。
当在175℃时,AS41合金的蠕变强度明显高于AZ91(Mg、Al、Zn)和AM60(Mg、Al、Zn)合金。
20世纪80年代,国外致力于利用Ca来提高镁合金的高温拉强度和蠕变性能表现良好。
日本东北大学采用快速凝固法制成的具有100-200nm晶粒尺寸的高强镁合金,强度为超级铝合金的3倍,并具有超塑性、高耐热性和高耐蚀性。
3 阻燃镁合金镁合金在熔炼烧铸过程中易发生剧烈的氧化燃烧。
上海交通大学轻合金精密成型国家工程中心通过同时加入几种元素,开发了一种阻燃性能和力学性能均良好的轿车用阻燃镁合金,成功进行了轿车变速箱盖的工业试验。
4 高强高韧镁合金现有镁合金的常温强度和塑韧性均有待进一步提高。
在Mg-Zn和Mg-Y合金中加入Ca、Zr可显著细化晶粒,提高其抗拉强度和屈服强度;加入Ag和Th能够提高Mg-稀土-Zr合金的力学性能,如含有Ag的QE22A合金具有较高的室温拉伸性能和抗蠕变性能。
5 变形的镁合金虽然目前铸造镁合金产品用量大于变形镁合金,但经变形的镁合金材料可获得更高的强度、延展性及更多样化的力学性能,可满足不同场合结构件的使用要求。
因此开发变形镁合金具有长远的发展趋势。
美国成功研制了各种系列的变形镁合金产品。
通过挤压和热处理得到的Zk60(Mg、Al、Zn)高强变形镁合金,其强度及断裂韧性相当于失效状态的Al7075(Mg、Al、Zn)或Al7475(Mg、Al、Zn)合金。
而采用快速凝固(RS)、粉末治金(PM)和热挤压工艺开发的Mg-Al-Zn系EA55RS变形镁合金,成为迄今报到的性能最佳的镁合金,其性能不但超过常规镁合金,比强度甚至超过7075铝合金(Mg、Al、Zn),并具有超塑性(300℃,436℃),腐蚀速率与2024-T6合金(Mg、Al、Zn)相当,成为先进镁合金材料的典范。
日本最近开发出超高强度的Mg-Y系变形镁合金材料,可冷压加工的镁合金板材。
6 镁合金成形技术镁合金成形分成变形和铸造两种方法,当前主要使用铸造成形工艺。
压铸是应用最广泛的镁合金成形方法。
近年来发展起来的镁合金压铸新技术有真空压铸和充氧压铸,前者已成功生产出AM60B镁合金(Mg、Al、Zn)汽车轮毂和方向盘,后者已用于生产汽车上的镁合金零件。
镁合金半固态触变铸造(Thixo-Molding)成形新技术近年来受到美国、日本和加拿大等国的重视。
与传统压铸相比,触变铸造无需熔炼、浇铸及气体保护。
生产过程更清洁、安全和节能。
但目前可供使用的半固态铸造镁合金材料相对选择性小,需要进一步发展适用于半固态铸造镁合金的镁合金系列。
其它正在发展的镁合金铸造成形新技术有:镁合金消失模铸造、挤压铸造、低压铸造结合法、挤压铸造、流变铸造结合法和真空倾转法差压铸造等。