来源:上海隆司新材料科技有限公司 时间:2025-01-09 10:02:00 [举报]
镁合金锻造的主要特点在于其变形温度范围较为狭窄,通常为70℃左右。通常情况下,在进行锻造时需要使用更高的温度,一般要将空白材料尽可能加热到高温度,以扩大锻造温度的范围,这一过程一般在150℃以下完成。为了防止过热,加热均匀,需要在有强制空气循环的电炉中加热,以加速热量传递,使炉内温度分布均匀,从而控制模锻空白的加热温度。在±5℃范围内。另外,镁合金在低速情况下表现出非常高的热塑性。为了避免裂纹,好用液压机锻造,也可以用机械压力机和螺旋压力机锻造,但不建议用锤模锻造。
镁主要被铝和钢铁生产商用作生产汽车部件和其他产品的关键合金元素。总之,合金化占全球镁需求的50%以上。
除了合金之外,镁的下一个主要市场是近净形铸件的生产。例如,镁是用于生产结构性方向盘框架的常用材料之一,主要是因为它易于高压压铸(HPDC)[2]。转向柱的圆形形状固有刚性,弥补了镁的低刚度(模量)。镁合金在能量吸收方面也表现良好,这是在车辆碰撞中为乘客提供保护的主要要求。此外,镁具有良好的减振特性,这对客户的舒适度至关重要,而这也是客户如何看待汽车质量的一个主要因素。
在镁铸件的生产中,AZ91由于其强度高、延伸率适中,常用于结构件和盖板。对于那些提供耐撞性的挤压区部件,AM50和AM60更为常见,因为它们的伸长率为10-15%,这是能量吸收的关键属性。所有这些合金都很容易获得。它们以原生镁的形式生产(主要通过低成本的Pidgeon工艺)或通过回收供应。
镁压铸件的前景非常好。根据Ducker在2021年8月的报告,汽车中镁铸件的平均使用量将从2016年的每辆汽车3.6千克增加到2030年的每辆汽车11.5公斤。这里提到的压铸件以及车门内件将构成这一增长的大部分[3]。
目前镁锻件在汽车中的使用受到严重限制。镁锻件的主要用途是生产车轮。镁似乎是车轮生产的天然材料,因为更轻的车轮有很多好处。重量轻的车轮确保小的滚动阻力、大的加速和制动效率以及佳的燃油经济性。目前,锻造镁合金轮毂可用于赛车,甚至被强制用于方程式赛车。然而,镁合金车轮并不常用于任何街道车辆,尤其是那些在雪季撒盐时需要在街道上行驶的车辆。
锻造镁合金轮毂市场拓展进展很大,改装市场已经初具规模,车市场也已经实现选配。在汽车上应用的中大型镁合金零部件有仪表盘支架、座椅支架、中控支架、显示屏支架等,目前中大型镁合金零部件在汽车领域的覆盖率还较低,随着越来越多有设计能力的公司介入,产品价格降到合理价位,在汽车领域的渗透率将大幅提升。
镁合金的密度较低,约为铝合金的2/3,钢铁的1/4,因此它是一种非常轻量化的材料,适用于那些对重量要求较高的应用。
它在轻量化的同时具有较高的强度,使得它在许多工程领域可以代替传统材料,提高结构的强度与稳定性。
它具有的导热性和导电性,适用于一些需要散热或导电性能的应用,电子设备或汽车零部件。
它具有较高的比强度,即单位质量下的强度较大,使其成为航空航天、汽车工业等领域轻量化设计的理想选择。
它不仅具有高强度,而且其刚度也较好,这使得它在一些对结构刚度要求较高的应用中表现出色。
它具有较高的强韧性,即在承受一定载荷的情况下不易发生断裂或变形,这使得它在高应力场合下表现出色。
由于镁合金的低密度特性,使用它可以大幅降低结构重量,进而减少能源消耗、提高运载能力,具有显著的节能环保效果。镁合金的加工性能良好,易于进行切削、钻孔和车削等加工操作,有利于制造复杂形状的零部件。
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