手機版
|
全球鎂需求年平均增長率為10％，但汽車工業(yè)對鎂需求年平均增長率超過30％，而全球?qū)︽V需求中大部分用于鋁的合金化，汽車工業(yè)對鎂的需求則多為壓鑄鎂合金材料，在未來5年里北美洲每輛汽車用鎂量會從現(xiàn)在的10磅增加到40磅或更多。
汽車用鎂量的增長主要是因為鎂金屬的良好的機械性能和鎂合金的低密度，比重為1.8，和鋁合金比較可以使重量減輕約30％，主要取決于汽車部件的設(shè)計標準，同時鎂合金的比重接近或低于玻璃增強塑料的比重。
隨著汽車減輕重量的趨勢在全球越來越受到汽車工業(yè)和環(huán)保部門的重視，鎂金屬日益受到汽車工業(yè)重視，鎂及鎂合金在減輕汽車重量前提下，完全可以滿足汽車性能的要求，特別是在未來實現(xiàn)汽車減輕重量最大化時，鎂合金要求具有耐高溫，抗腐蝕和抗蠕變性能就成為了汽車結(jié)構(gòu)件和動力系部件的首選材料。
鎂101（Magnesium101）近來又有了新的改進，可以滿足汽車應(yīng)用壓鑄生產(chǎn)特點和提供設(shè)計的基本參數(shù)保證。和鋁合金相比，在壓鑄方面鎂合金具有優(yōu)勢，較易于鑄造和較長使用壽命。在選擇汽車用材料時，有AZ91D和AM60B兩種以上鎂合金用于汽車工業(yè)。和A380鋁合金相比較，汽車工程師對結(jié)構(gòu)部件設(shè)計在選用材料時，主要考慮剛度標準。鎂鑄件可以比鋁鑄件節(jié)省重量25％。
在汽車減輕重量方面，除了鎂和鋁競爭之外，汽車工程師還把鎂用來替代塑料復(fù)合材料，例如在2004尼桑3.5升發(fā)動機上采用鎂替代塑料尼龍制成的凸輪外殼，展示了鎂的優(yōu)異強度和聲音阻尼效果，降低了燥聲、振動，還降低了部件重量。在汽車結(jié)構(gòu)件方面，鎂以其優(yōu)異的機械和物理性能正在取代增強塑料。
鎂合金壓鑄件是汽車工業(yè)關(guān)注的焦點
鎂合金壓鑄件一直是汽車工業(yè)關(guān)注的焦點，鎂合金壓鑄件需求量占到汽車工業(yè)對鎂合金需求量的約80％，汽車工業(yè)所用鎂合金壓鑄材料，特別是汽車動力系部件所需求鎂合金材料必須具有耐高溫或抗蠕變性能，還必須具有把許多種沖壓部件一體化設(shè)計，加工采用一次壓鑄成形。這兩大特點是鎂合金用于汽車動力系部件的優(yōu)勢所在，特別是汽車動力等部件一次壓鑄成形采用了特殊鎂合金材料，是汽車制造廠和鎂合金供應(yīng)商廣泛的研究和開發(fā)的重點，并且已經(jīng)成功用于汽車部件的生產(chǎn)和加工。
由于壓鑄鎂合金突出的可鑄造性，可以允許壓鑄汽車部件可鑄造壁厚達到1～1.5毫米，拔模斜度角1～2°，汽車壓鑄鎂合金儀表盤在經(jīng)濟上已獲得成功，并且在減輕重量方面在汽車工業(yè)取代鋼和鋁材料。典型的鋼儀表盤有35個以上的各種部件要連接，而壓鑄鎂合金儀表盤僅有5個部件組成，重量比鋼制儀表盤輕50％。大多數(shù)鎂合金壓鑄廠都在生產(chǎn)鎂合金儀表盤，例如Meridian技術(shù)公司、Lunt加工公司、Spartan公司、鎂鋁公司、Internet公司和SPX公司等都在生產(chǎn)鎂合金儀表盤和導向輪，多部件導向桿系統(tǒng)的鎂合金壓鑄件。
Magna國際公司認為鎂合金壓鑄件可以達到凈成形一次加工成品，不需要二次加工，因而在成本上可以和鋁合金壓鑄件競爭，若采用最佳化設(shè)計，在保證強度要求前題下，鎂合金比鋁合金減輕重量33％。
幾乎所有汽車部件采用鎂合金壓鑄工藝技術(shù)都能實現(xiàn)部件一體化，而目前這些部件都是采用簿板沖壓力加工成形，就連汽車外殼板也是采用沖壓加工成形的。美國福特汽車公司設(shè)計并實施了鎂合金壓鑄汽車外殼，并成功用于VW3L.Lupo車型和梅塞德斯CL和SL車型福特汽車公司以外的車型，福特汽車公司開發(fā)未來MY2000福特結(jié)構(gòu)壓鑄鎂合金內(nèi)車體板，一件AM60壓鑄件用于福特結(jié)構(gòu)內(nèi)門，壁厚2～5毫米，重4.32公斤，已經(jīng)在2004年用于DB9車型的門總成上面。
Meridian技術(shù)公司開發(fā)的鎂合金壓鑄座位靠背采用AM60鎂合金壓鑄框架，已經(jīng)用于戴姆勒克萊斯勒Minivan車型，和鋼制靠背框架相比減輕重量達到50％。一個鎂合金靠背框架一次加工成形，替代了由14種部件焊接成的鋼框架。
鎂合金的半固態(tài)加工技術(shù)得到強化應(yīng)用，抗腐蝕性成為重要指標
在考慮到重量減輕和強化性能方面，鎂合金的半固態(tài)加工技術(shù)正在用于汽車部件的生產(chǎn)，盡管鎂合金鑄造的重點仍放在壓力壓鑄方面，壓力壓鑄生產(chǎn)鎂合金汽車部件產(chǎn)量高，工具成本高。SPXContech分公司開發(fā)出來鎂合金AZ91D半固態(tài)鑄造技術(shù)（連續(xù)流變工藝技術(shù)）。眾所周知，幾種半固態(tài)鑄造工藝已經(jīng)主要用于生產(chǎn)一體化的鋁合金鑄件，連續(xù)流變技術(shù)現(xiàn)在正在引入鎂合金鑄造來增加鑄件結(jié)構(gòu)性能，SPX公司和Worcester技術(shù)研究院的金屬加工分院開發(fā)連續(xù)流變技術(shù)用于鎂合金鑄造，在一個特制反應(yīng)器里，采用強制對流和快速冷卻形成AZ91D熔體準備并在壓鑄時產(chǎn)生半固態(tài)結(jié)構(gòu)，AZ91D最佳連續(xù)流變技術(shù)Window要求嚴格控制鑄造溫度（570～575℃）。采用觸變成形技術(shù)的鎂合金半固態(tài)加工技術(shù)已經(jīng)廣泛用于手機和照相機外殼生產(chǎn)，壁厚僅為0.5毫米，已經(jīng)在許多汽車部件生產(chǎn)中應(yīng)用這一技術(shù)。觸變成形技術(shù)已經(jīng)用于2005Corvette車型鎂合金蓬頂加工和生產(chǎn)，14種鎂合金觸變成形結(jié)構(gòu)和裝飾部件組成2005Corvette車型活動頂蓬系統(tǒng)。
在汽車動力系部件方面鎂合金正在挑戰(zhàn)鋁、塑料和鋼等材料，鎂合金在汽車重量減輕方面無疑是極具吸引力。汽車用動力系和結(jié)構(gòu)部件也對鎂合金提出了更加苛刻的要求，即汽車用鎂合金材料必須高溫下具有高強度和抗蠕變性能，至少要和鋁合金性能相同，還必須克服鎂合金材料造成的電蝕問題。
國際汽車廠商紛紛把目光投向鎂合金
鎂業(yè)公司，甚至汽車制造公司都已經(jīng)接受挑戰(zhàn)，試驗新型鎂合金材料以滿足汽車動力等部件耐高溫，抗蠕變的要求，并且新型鎂合金要比以前的鎂合金更具抗腐蝕性能，才能用于汽車部件方面，同時北美汽車工業(yè)用鎂研究開發(fā)中心，還得到了美國汽車材料伙伴協(xié)會和美國能源部的支持，美國知名汽車公司如福特汽車公司、通用汽車公司和戴姆勒克萊斯勒公司參與其中，特別是在汽車用鎂合金底盤，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和車體部件方面進行技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新，在技術(shù)可行性，成本-效益之比更有利于鎂合金的應(yīng)用。Meridian技術(shù)公司已經(jīng)開發(fā)出來一種汽車發(fā)動機座架，采用鎂合金制成，Meridian技術(shù)公司是加拿大一家公司已經(jīng)在海德魯展臺上展示這種發(fā)動機座架，已經(jīng)用于新型Corvette206車型，鎂增強性發(fā)動機生產(chǎn)也在不斷發(fā)展，由BMW汽車公司開發(fā)的新型6缸鎂／鋁復(fù)合材料曲軸箱已經(jīng)成為NG6在線6缸發(fā)動機一個部件。
在美國鎂合金動力系部件的研究項目有美國汽車材料伙伴協(xié)會的鎂合金動力系鑄件項目和戴姆勒克萊斯勒汽車公司耐高溫抗蠕變鎂合金開發(fā)項目和壓鑄工藝最佳化及MRI153M和MRI1230D抗蠕變鎂合金性能的研究項目，這些項目都在進行之中。
2005年，美國汽車材料伙伴協(xié)會的項目將在2.5升V6發(fā)動機上進行鎂強化材料（Duratec）的組裝和動力試驗。抗蠕變鎂合金高工作溫度（150～170℃）用于動力系部件，采用了經(jīng)過改進的AM60、AM50和AZ91鎂合金。
戴姆勒克萊斯勒汽車公司和以色列死海鎂業(yè)公司已經(jīng)開發(fā)出DCX抗蠕變鎂合金，主要是控制成本，采用稀土金屬和堿土金屬作為合金化元素來增加鎂抗蠕變能力。DCX鎂合金含有鋁和鈣作為合金化元素，MRI153M和MRI1230D鎂合金分別具有中等和高耐熱性能，可以用于汽車齒輪箱、油盤、油泵和曲軸箱，為使新型鎂合金性能最佳化，特別要注意壓鑄工藝參數(shù)，鎂水和模具溫度，噴射曲線，注入和停留時間，潤滑等工藝參數(shù)。
汽車工業(yè)用鎂合金及其加工技術(shù)的研究和開發(fā)是汽車工業(yè)用鎂合金不斷增長的動力，而汽車燃料的節(jié)省和環(huán)境污染降低的法規(guī)和立法的不斷強化要求汽車減輕重量，鎂合金是汽車減輕重量的理想材料，隨著新型鎂合金材料的不斷開發(fā)和加工技術(shù)的改進和完善，汽車用鎂合金市場將不斷拓寬和持續(xù)穩(wěn)定增長。
|
客服熱線：19128667687
