镁合金的应用于发展前景（3）
镁合金的应用于发展前景
上述添加的合金元素是由原予半径比镁大或比镁小的元素构成，而且合金元素问的混合 焓比与作为溶剂原子镁的混合焓具有更大的负值。上述研究结果有助于今后高强、耐热镁合 金的开发。
三．制造技术的开发
1．熔融、铸造用阻燃气体
压铸是一种可一体化成形薄壁复杂零件的低成本加工方法，适用于汽车、两轮车等的零 部件制造。以前，镁合金熔融、压铸用的阻燃气体采用的是地球暖化系数高达22200的SF。 气体，但最近开发出了很多替代气体。其中包括曰本开发的阻燃效果好、使用方便、地球暖 化系数仅为9的OHFC-1234ze气体。日本已有10家以上的镁合金公司采用这种气体。从而 减少了镁合金熔融、铸造工艺对环境的影响。
2．连铸技术
为扩大变形镁合金的应用范围，需要建立稳定的优质原料供应体系。因此，必须开发镁 合金的连续铸造技术。最近已经可以像铝合金那样，利用绝热铸模的半连续铸造技术，开发 出表面质量优异的镁合金坯料和板坯。
3．加工技术
随着镁合金半连续铸造技术的确立，确保质量稳定的挤压技术也在逐步形成。镁合金挤 压材在挤压方向进行拉伸和压缩时，不同方向由材料结构导致的变形机理的差异，使材料强 度，特别是屈服强度呈现各向异性。今后希望能够确立使各向异性得到改善的最佳挤压条件。 另外，由于半连续铸造使材料的组织得到细化，使得铸件可不经过挤压而直接用伺服压 力机进行锻造。锻造初始阶段加工速度比较低，促进动态再结晶，然后再进行高速锻造，这 样可生产出形状复杂的锻件，并获得良好的机械性能。随着镁合金轧制技术的提高，现在己
可生产质量稳定的薄板及50Bm左右的箔材。
四．应用新动向
l_压铸件的应用
上海通用镁合金压铸件已应用于汽车零部件，包括方向盘、薄板车架、仪表盘及有耐热性能要 求的油盘、传动箱等。但目前主要用于高级车，今后随着成本降低有望被普通汽车采用。 已有的铝合金超高真空压铸技术最近应用于镁合金的压铸，批量生产出了两轮车用后车 架。使用的是高韧性AM60B镁合金，为防．1卜出现结晶裂缝，采取板厚一致、角部加筋等措施，从而降低凝固收缩的集中度。制成产品的比疲劳强度是以前使用的经T5处理的A357铝合金的1．2倍，且重量减轻。这是镁合金首次用于自动两轮车后车架等重要安全零部件。美妞论坛168
2．变形镁合金的应用
最近变形镁合金轧制板材已应用于笔记本电脑的壳体，使用的是具有适当强度及优异冲 压成型性的AZ31和AZ41镁合金。从熔融、铸造到轧制、冲压全部在日本国内进行。温冲成 型使用的是仅经轧制的材料。镁合金具有较高的振动衰减能，利用这一特点将镁合金用于扬声器振动板，现已实现批量生产。用厚度为50Dm左右的箔材进行温冲成型，材料使用纯镁或AZ31。
三、镁合金及其制品发展的依存条件分析
1．国内资源供给状况
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我国是镁资源生产大国，镁资源储量占世界总储量的22．5％ 。我国生产的镁产品大量向国外出口，其中有3／4销往欧盟、美国与日本。近年来，发往台湾、非洲、东盟等分散地区的镁产品也有了较大的增长。但也应看到， 由于长期忽视镁产品应用研究，我国镁的.国内应用一直处于较低水平，绝大部分镁产品以廉价的初级产品 原镁锭出口。是典型的出口资源型工业。如果在国内兴建镁合金的加工厂家，不但原材料可以就近解决，也可以带动国家整个行业的发展，完成我国由出口资源向出口精加工产品的转变。
2．核心技术难关攻克
应用技术发展近年来，镁合金材料领域大量新技术的应用已基本克服了历史上制约镁合金广泛应用的困难(制造过程中高成本，镁的高腐蚀性、高易燃性等)，使熔化镁合金所消耗的能量大大减少，使镁的应用成本大为下降，并提高了产品的加工纯度，降低了镁合金制品的腐蚀性。此外，由于高刚性、高精密和设计合理的先进模具的配合，镁合金已具有满足高档电子产品及汽车零件薄壁件、高精密性等方面要求的能力。其大规模压铸生产已变成易于操作的事情。
镁合金在汽车材料上的应用及发展前景2017-04-07 09:56 | #2楼
1、 镁及镁合金的特性
镁是银白的金属元素,常温下镁的密度为1.74 g/cm ,约为钢的1/4,铝的2/3。在金属镁中添加其他元素可以形成各种镁合金。镁合金是现在大量使用的工程结构材料中最轻的,其比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当。同时,镁合金还具有良好的减振性,在相同载荷下,减振性是铝的100倍、钛合金的
300~500倍。镁合金还具有良好的切削加工性及尺寸稳定性,其耐凹陷性、铸造成型性及表面装饰性俱佳,加之具有易回收利用、导热优良性、抗电磁干扰及屏蔽性能等特点,镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动及风动工具和医疗器械等领域。金属镁主要用于:铝基合金的重要添加元素,用量约占镁的总消耗量的43%左右;制造各种零部件的用量已达到镁消耗量的35%左右;炼钢脱硫约占13%;阴极保护材料、金属还原剂和化工行业等。
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www.ahsrst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。
2、 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。
镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金。镁合金按合金组元不同主要有Mg-Al-Zn-Mn系（Az系列）、Mg-Al- Mn系（AM）和Mg- Al-Si-Mn系（AS）、
Mg-Al-RE系（AE）、Mg-Zn-Zr n(ZK)、Mg-Zn-RE系（ZE）等合金。常用铸造镁合金的牌号及性能见表1。表2为常见变形镁合金的化学成分及基本特性。
3、 镁合金在汽车工业应用现状
镁合金材料制造的汽车零部件品种繁多，从汽车的运动部件（如车轮），到汽车的结构部件（如汽车座椅框架），再到承受高温的耐高温部件（如缸体），这些零部件的共同特点是承受的机械和化学负载较低。镁合金材料经常用来制造“支架”、“壳体”、“端盖”或“堵盖”类零件等。由于镁合金材料具有极好的铸造流动性能，因此，非常适合于制造横拉杆之类的薄壁结构件和大面积的车辆内部结构件，如车门和前、后舱盖等。金属镁的物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件，最常采用镁合金材料的零部件有：
向轴，全球50%的转向轴采用了镁合金材料；
途观l2020款价格图片横梁，欧洲产轿车中使用了约6000t的镁合金材料；
变速器壳体，大众公司B型车架的轿车中每天使用约600个镁合金材料制造的变速器壳体。
原则上讲，镁合金材料主要用于汽车的内部结构的驱动系统中，大批量、由汽车零部件供应商提供的镁合金零部件有望在今后的5年内大量进入汽车制造业，那时，戴姆勒-克莱斯勒公司生产的汽车将采用镁合金自动变速器；BMW公司生产的轿车将采用镁-铝复合材料的发动机缸体。从长远来看，镁合金材料在车架制造和底盘制造中以及耐高温零部件的制造中也会进一步增加。
除了可以比钢和铝减轻40%～70%的重量这一优点之外，镁合金材料在减振、降噪和环保等方面也具有很大优势。地球上镁元素的含量丰富，便于对镁合金材料废旧零部件进行回收再利用；与铝合金材料相比，镁合金材料熔化、铸造时的能
源消耗少，切削加工时机械磨损少，因此，整个生产费用可比铝合金材料减少20%左右。镁合金材料良好的焊接性能可能会给汽车的结构设计带来一场新的革命，它可以用来制造
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大量的结构件，特别是可以制造出一些薄壁件和大面积结构件，进而降低汽车的总装费用。