上海隆司新材料科技有限公司
第7年
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第7年
来源：上海隆司新材料科技有限公司 时间：2025-01-22 09:03:59 [举报]
高纯净高强韧大规格镁合金挤压棒材成功批量生产，本次开发的大规格镁合金挤压棒材包括Mg-Y-Nd系(WE54、WE43)、Mg-Gd-Y系（VW94）高强耐热镁稀土合金、Mg-Zn-Zr（MB15）高强变形镁合金，采用真空高纯净工艺生产出的直径Ф500mm镁合金铸锭，挤压后棒材直径100～300mm，长度7m以上，单批成品30多吨；均是航空航天急需减重用的轻合金新材料，经对热处理温度、挤压温度、挤压速度等关键工艺优化，并对挤压模具逐步优化设计而实现的，为国家航空航天、的新部件、新型号开发等助力前行。
镁合金经挤压、锻造、轧制等工艺后组织能够得到显著细化，铸造组织缺陷可以消除，获得比相同成分的铸造镁合金更高的力学性能。通过塑性加工可以生产出尺寸、规格多样的棒、管、型材、线材、板材及锻件产品，可以满足不同工况对镁合金结构件使用性能的要求，扩大镁合金的应用范围。变形镁合金已广泛应用于汽车、航空、航天、、电子等领域，但常用的变形镁合金产品依然是Mg-Al系合金，如AZ31、AZ80等具有中等强度的低端镁合金产品，而具有高强、耐热或超轻特性的镁合金产品，如Mg-Zn-Zr、Mg-RE、Mg-Gd、Mg-Y及Mg-Li合金等，由于产业化熔铸技术的限制和规模化塑性加工工艺的探索不足，大规格变形材的发展依然缓慢。
目前全球镁合金的需求年均增长达10%左右，主要应用于汽车、3C、航空航天领域，其中应用于汽车产业达70%、3C行业20%、军事和航空航天10%。
在交通运输领域，重量轻、耗油少、符合环保要求的新一代汽车将是汽车制造商的发展目标。镁合金应用于汽车轮毂、减速箱、减震系统等结构和运动部件，不仅能降低汽车的重量和能耗、提高整车加速、制动性能，还能降低行驶振动和噪声、提高驾乘舒适度。轻研合金公司开发的大规格高强、耐热镁合金经锻造、挤压或轧制后，力学性能、组织一致性好，优于市面同类镁合金30-50MPa，可更好的取代相当性能的铝合金在轮毂、门框支架和车顶棚等构件上进行应用。
在3C领域，在笔记本电脑、手机和数码相机为代表的产品朝着轻薄方向发展的推动下，镁合金的应用得到了持续增长。轻研合金公司开发的高纯净镁合金组织均匀，品质高，易于变形与成型，塑性好，可通过冲压获得3C产品壳体，工艺简单、成品率高。镁合金外壳材料具有轻量化、导热性好、刚性高、减震性好、散热、可回收等特点，其耐撞强度及吸振性远较塑料佳，尤其相同抗力下厚度仅塑料的1/3，特别是应用于3C产品外壳上其外观及触摸质感，已成为设计和消费的流行趋势。
在航空航天及领域，镁合金主要应用在机身及其发动机、起落轮、火箭、导弹及其发射架、卫星探测器等。
公司开发的MB15高强变形镁合金、WE54、WE43、VW94等高强耐热镁稀土合金由于采用新工艺开发出高纯净铸锭，避免目前国内外采用熔剂保护生产工艺经常出现的组织氧化夹渣、熔剂夹渣所引起的质量问题，能够为中国航空航天提供的产品，更加有效地为中国制造减重。轻研合金秉持"科技未来、创新改变世界"的理念，不断用新工艺、新技术开发新产品为客户创造价值，成为轻合金的行业者和者。
质量轻：
镁合金作为一种轻底量金属结构材料,其密度为l.74gcm,相当与铝的2/3、钢的1/4, 锌的l/4左右。这一特性对子现代产品减轻重量及车辆减少能耗有着重要意义。
比强度高：
镁合金的比强度高.在同等刚性条件下,lkg接合金的坚固程度等子18kg，比强度越高表明达到相应强度所用的本赤料底量越轻。
抗震减噪：
镁合金材料具有较高的阴尼系数、是铝合金的l5倍,有的吸震性能,可以吸收震动与噪音,用作设备机売减少噪音传递,耐中击，减轻凹陷损坏, 其抗冲击是塑料的20倍。
铸造性能好：
镁合金材料具有良好的铸造性能.在保存良好结构的条件下,镁合金制品壁厚可小于0.6mm,这是塑胶制品在相同强度下无法达到的,铝合金也只能在1.2-1.5mm范围内才可与镁合金相比。
切削性能好：
镁合金允许较高的切削速度，缩短切削加工时间,比其他金属有高出几倍的刀具寿命，可以一次切削获得优良的表面光洁度,极少出现积屑,有良好的断屑特性及温度传导性,可免除使用冷却或者润滑剂。
回收再生：
废旧镁合金件可回收再生,由于压铸件的需求不断増长,可回收循环利用的能力是非常重要的,这种符合环保要求的特点,使得镁合金比许多塑胶材料更具吸引力。
高散热性：
镁合金材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差,比铝合金材料制作的散热片大,因此加速散热器内部空气的扩散对流,使散热效率提高。因此,相同温度，镁合金的散热时间还不用铝合金的一半。
镁合金棒材可广泛应用于航空航天、高铁、3C数码、汽车零部件、LED、电动工具、自行车等领域，下面一起来看下镁合金棒材棒材的熔化工艺。
镁合金棒材的熔化工艺
1. 可将镁锭预热到150℃以上的预热熔炉
2. 加锭到熔化炉中的设备
3. 一个熔化系统
4. 熔炉的坩埚为中碳钢，外包一层耐热钢；
5. 料液的传输采用电加热的不含镍耐热钢管完成
6. 将料液加入压铸机内可通过下列各设备进行，如手动给汤、虹吸管、气泵、活塞泵、电磁泵等；
7. 熔炉上配有盖子。上面有必需的温度测量、液面控制、输料管、给汤泵、保护气体系统，以及用来检查及清洁熔炉的开口。
镁合金棒材的预热温度为150℃~350℃。水的沸点为100℃，所以低为150℃，随着温度的升高，镁合金棒材的化学性质越来越活跃，很容易发生化学变化（氧化）。当镁合金棒材加热到350℃时，应加保护气体保护。
镁合金棒材熔炉：镁合金棒材可在用电热丝、油或气加热的熔炉中熔化。因气价低廉，美国普遍使用气热炉。然而，因为气热炉上垢块会导致坩埚磨损及水气形成的弊端，现正大量使用电热炉。在欧洲，电热炉占主导地位。电热炉操作简单，能控制温度。在熔炉内部和发热元件附近都安装了热电偶来防止过度加热。
镁合金棒材在汽车有哪些优势：
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，用镁合金棒材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。作为一种轻的结构金属，镁比钢轻75％，比铝轻33％左右。还可以提供许多好处，其中包括：
镁合金棒材在汽车有哪些优势
（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）由于镁合金棒材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。
1) 镁合金常用的有AZ31B AZ91D AZ61 等牌号，生产工艺可分为铸造(熔炼之后直接通过结晶器结成板坯，然后用铣床把氧化层去除，这种工艺生产出来的强度相对较低，在有强度要求的产品上建议不使用，其抗拉强度150Mpa左右)
2) 镁合金挤压生产工艺：这种方法生产出来的镁合金板一般有AZ31B AZ61 M2M AZ80等一些牌号，91相对难生产一些，这种工艺生产出来的AZ31B镁合金板材强度大部分在200mpa~235Mpa左右，能满足相当一部分产品的需求，但由于生产工艺的限制，在表面处理的时候可能会有些小缺陷，如果表面要求很严格建议使用轧制镁合金板材。
3) 镁合金轧制生产工艺：这种方法生产出来的镁合金板材品质高，AZ31B镁合金板轧制出来的强度可达260~270Mpa左右，轧制工艺是把厚度达300mm的板坯轧成所需厚度，其生产过程工艺都很复杂，生产成本相对高很多，但品质很好，表面处理等要求高的产品都可以使用。
镁合金挤压型材、棒材在一般卧式油压机上即可实现，可供外接圆300mm以下。但是镁合金型材、棒材与铝合金型材、棒材生产有很多不同。
典型镁合金挤压型材、棒材生产工艺流程：
铸锭加热→一次挤压→切中间坯料→加热→二次挤压→人工时效→拉伸矫直→切头尾取试样→辊式矫直→手工矫直→检查→切成品打印→氧化上色→成品检查→包装→入库
镁合金挤压材工艺与铝合金挤压材工艺不同点：
1）加热方式：镁合金只准许在空气电阻炉中加热；铝合金在空气电阻炉和感应炉中加热即可。
2）挤压温度：镁合金挤压温度稍低,为防止镁锭燃烧,各种合金允许加热的高温度只达到470℃；铝合金高加热温度达到550℃。
3）挤压速度：镁合金挤压速度稍快,高挤压速度达20mΠmin,铝合金挤压速度稍慢。
4）模具尺寸：镁合金热挤压材的收缩率比铝合金大。
5）张力拉伸：镁合金挤压材要在加热到100～200℃的情况下拉伸,这需要设备。铝合金挤压材在室温中拉伸。
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