镁合金_汽车轻量化的必然选择

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1、镁合金：汽车轻量化的必然选择◇周学华陈开生中国科学院上海微系统与信息技术研究所先进镁合金与防护技术研究中心汽车在现代生活中扮演着重要角质量密度小：镁合金的质量密度2～3倍。色，随着汽车的拥有量与日俱增，汽车一般在2g/cm3左右，比铝材轻36％，熔点低：镁合金的熔点和比热容对资源和能源的耗费量不断增长。汽比锌合金轻73％，比钢轻77％。在汽较低，熔化时耗能较少，凝固速度快，车燃油带来的废气排放量也面临着越车上使用镁合金可在很大程度上减轻动力学粘度低，铸造充型性好，使得压来越严厉的环境保护法规的挑战。汽汽车自身的质量。铸件生产周期短，易于成型薄壁结构车的轻量化是现代汽车

2、的重要发展方消震性能好：镁合金有很高的阻件。向，减重节能是汽车技术进步的重要尼容量和良好的消震性能，可承受较回收利用性好：镁合金可以从废目标。在过去的几十年中，人们一直在大的冲击震动，适于制造承受冲击载品、废料的再生资源中获得，并且可进寻求各种轻量化材料并将其使用在汽荷和振动的零部件，使汽车行驶更平行100％的回收利用，镁在产品寿命车上，镁合金是这方面的重要内容。稳、安全和舒适。周期的每一个阶段都有很高的利用价比强度和比刚度高：相同质量的值。由于镁的熔点低，镁废料再生对能镁合金是汽车轻量化的重要条件下，选用镁合金的构件具有更高源要求也较低，镁的再生比塑料和铁选材的刚度

3、。加入增强物的塑料，其刚度最等其它材料的再生需要少得多的能源镁有望在汽车工业领域得到广泛多也只能达到镁合金的三分之一。用量。使用是因为镁基轻合金具有优异性铸造性能好：镁合金有良好的铸丰富的镁资源能，同时它又有丰富的资源。造性和尺寸稳定性，易加工，废品率镁是地球上排位第8的富有元镁合金的优异性能低，从而可以降低生产成本。此外，镁素，其含量约占地壳质量的2.8％，它镁合金自身的许多优异性能是其与铁的亲和力小，固溶铁的能力低，不也是海水中的第3富有元素，约占海成为汽车用材的必备条件，它们包括:易粘膜，铸模寿命比生产铝合金长水质量的0.13％。目前，世界公认的23Advanc

4、edMaterialsIndustryInsight透视具有最大镁矿储量的前8个国家分别是澳大利亚、中国、波兰、俄罗斯、美国、印度、希腊和加拿大。有资料显示世界各国菱镁矿储量约1.2×1010吨，可见镁资源相当丰富。专家预测，在当今汽车上使用最多的三种元素（铁、铝、镁）资源的开采寿命，铁仅有50年，铝有250年，而镁却有1000年。因此，从汽车用材的长远发展角度来看，镁材的广泛使用是必然趋势。我国是镁金属生产大国，镁的储藏丰富,镁资源占全球总储量的22.5％。我国的菱镁矿资源总量约为3.1×109吨，其中符合炼镁要求的一、二级矿占78％。储量巨大的白云石矿和青海的盐湖

5、也含有十分丰富的镁资源，白云石资源已探明储量在4×109吨以上，青海盐湖的氯化镁约有3.2×109吨，硫酸镁约有1.6×109吨。同时，我国有较低的投资成本，丰富的煤炭资源，低成本的原料供应，以及充裕的劳动力优势，这些因素都使得在中国生产镁具有良好的经济性和竞争力。目前我国原镁产量占全球的40％，是世界上最大的镁生产国和出口国。我国充裕的镁资源为推进我国镁产业的高速发展提供了良好的平台。合金在汽车上的使用从节约能源和环境保护的角度来看是势在必行。在材料的循环利用方面，使用镁合金也具有明显的优势。欧盟汽车回收法最新规定：2006年开始轿车质量85％以上都要达到回收的水平

6、，最晚于2015年要达到95％以上的回收水平。美国三大汽车集团的“新一代交通工具合作计划”中也要求整车至少有80％以上的部件可以回收再利用。未来汽车不管选用何种动力，世界汽车工业总趋势是轻量化，尤以轿车最为突出。为此，汽车制造使用镁材是重要的选材方向和必然的趋势。镁材应用于汽车工业的现状镁材汽车零部件目前正在使用的镁基合金制作的汽车零部件已超过60种，正在研制或试用的镁基合金汽车零部件已达100多种，分别应用在汽车的发动机系、底盘行走系以及车身系等各个部位，表1列举了镁合金材料应用在汽车上的部件名称及主要应用汽车厂商。汽车表1镁合金材料应用与汽车零部件及主要应用厂商应

7、用部位零部件厂商发动机系空气净化器曲轴箱离合器壳体凸轮罩变速器壳体齿轮变速器壳体气缸盖发动机缸体滤油器壳体发动机支架进气岐道发动机阀盖/阀壳发动机悬挂发动机空气罩盖油底壳引擎传动箱壳体通用宝马大众东风丰田大众桑塔纳东风克莱斯勒通用丰田通用东风丰田通用东风丰田东风大众克莱斯勒宝马福特大众大众汽车工业的发展要求选择镁材汽车质量的大小对其能量消耗有着重要的影响，据科学分析，汽车质量每降低100kg，每百公里油耗就可以减少0.7L左右，实现这一目标的最有效手段就是要降低汽车质量。镁合金压铸件和其它轻质材料具有减少150kg质量的潜力，从而使CO2的排放减少5