镁合金在汽车工业中的开发与应用

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1、1999年第1期轻金属·55·镁合金在汽车工业中的开发与应用刘祚时(南方冶金学院机械系江西赣州341000)谢旭红(赣州铝厂技术科江西赣州341100)摘要镁合金具有密度低、易加工、易压铸成形,比强度和比刚度较高的优点,所以它成为了汽车轻量化的材料之一。本文介绍了镁合金在汽车工业中的应用与发展情况。关键词镁合金压铸件汽车轻量化能源危机与环境污染问题影响了全球的能油危机,才使镁合金在汽车工业中日益受到重源消费观念。一些主要的工业发达国家制订了视。1980年,DwainM.Magers先生预测,镁合严格的

2、汽车燃油经济性法规。汽车制造商们为金在汽车工业中的应用将会不断增长。随后不了减少油耗,在设法提高燃油经济性,提高轿车久,福特汽车公司就率先开始了镁合金在汽车空气动力性的同时,着力于汽车轻量化的研究。中应用的积极探索,如用镁合金制作的离合器要使汽车轻量化,有两条路可走,一是优化结构壳体、制动器与离合器的踏板支架、四轮驱动轿设计,但这方面潜力已经不大。二是选用轻量车的变速箱体、转向柱部件等。刚开始福特公化的材料。铝合金、塑料(树脂基复合材料)、镁司是将镁合金应用在“皮卡”车上(一种小型轻合金是目前认为较为

3、理想的三类材料。镁合金便载货车),后来才拓展到轿车上。紧接着欧的压铸件在所有压铸合金中是最轻的。过去,洲、日本、北美的汽车制造商们也开始尝试着采人们常常对镁的加工安全性有所担忧,但从许用镁合金制造发动机的气缸盖。奔驰公司将镁多镁合金铸造加工厂的生产实践来看,只要加合金制造的座椅框架用在其SEL型的跑车上,工方法正确,遵循建立起来的正确的加工工艺奥迪也在其V8型的轿车上用镁合金制造仪规程,镁就是一种加工安全的金属。表板,丰田公司则将镁合金的用途拓展到了转镁约占地壳重量的2135%,全世界已知含向轴上。镁

4、矿物有60余种,矿产储量约5亿t,镁合金是到了1990年,日本、北美、欧洲、南朝鲜和极具竞争力的汽车轻量化材料。中国都确信了镁合金压铸件能应用了轿车的许多零部件上,它不仅能减轻轿车重量,增加轿车1镁合金应用的历史与现状的行驶安全性,改善操纵特性,还可减少装配成镁合金在汽车上用作零部件的历史至少约本,减少加工工具的损耗。目前,欧美和日本汽有60年。早在1930年,LourisChevrolet就在车制造商主要将镁合金应用于分动箱、离合器、一辆赛车上首次使用镁合金作活塞,Volkswa2机油滤清器等的壳体

5、及烟灰盒、仪表板、座椅框genBeetle也在其发动机及传动系统上用了20架等零部件。在我国则有上海乾通汽车附件有多kg的镁合金。不过,那时候,镁被认为是潜限公司为上海大众汽车公司配套生产镁合金压力有限的一种特殊的材料。直到1970年的石铸件,桑塔纳轿车镁合金用量是815kg/辆。收稿日期:1998-06-21·56·刘祚时等:镁合金在汽车工业中的开发与应用1999年第1期NorskHydro公司根据镁合金在以下6类类汽车零部件是:仪表板和托架、座椅框架、转汽车零部件上的应用,对目前及到2000年的镁

6、向柱部件、手动变速箱壳体、发动机进气管、气合金的增长需求作了一个估计,见表1。这6缸盖。〔2〕表1镁合金压铸件的需求情况kt年份1991199219931994199519961997199819992000地区北美10121418233138414745欧洲8769101217232933日本和南朝鲜1122233456其它557878991011NorskHydro公司对镁合金在轿车零部件中的应用所作的预测顶有内、外两片,最后还要点焊。如果是用镁合2镁合金的优越性金压铸件,则只需一台压铸成形设备、

7、一台切边镁有相当高的导热性与导电性,无磁性,并设备及一台精整表面的设备。镁合金材料制作有优异的尺寸稳定性与良好的能量吸收特性,的可开式车顶也只需一件,不分内、外片。总的是制造抗震零件的良好材料。镁是金属中最易重量要比钢材制作的可开式车顶轻50%。加工,加工成本最低的金属,加工镁合金具有切镁合金是金属压铸件中最轻的,优点也可削速度高,工具使用寿命长的优点,用价廉的切从其在轿车上应用的一些零部件上具体反映出削工具就可以有效地控制公差,保证精度。镁来。如表2。合金还具有良好的挤压性能与成形性能,焊接表2丰田

8、轿车中镁合金零部件性能也不错。而且镁合金压铸件的使用期限要相对其原来材料重量减轻的百分比〔1〕比铝合金长,这是因为镁的热疲劳显著小于铝。应用镁合金材质原先采用的相对减轻的的零部件名称材料重量百分比,%Frederick先生说“:压铸技术的最新发展,可使转向柱上支架锌合金65镁合金能铸造薄壁的和接近成品尺寸的复杂零转向轴钢材45气缸盖铝合金30件,甚至可以与塑料相比,具有良好的刚度和稳制动踏板托架钢板冲压后40定性,其零件在重量、价格、功能以及结构优化(整