鎂合金在交通運輸中的應(yīng)用
由于環(huán)境污染和減少燃料消耗的需要，新型輕質(zhì)材料目前被插入到運輸車輛工業(yè)的世界戰(zhàn)略中。因此，該行業(yè)承擔(dān)了開發(fā)此類合金的部分風(fēng)險，但實際上，其中一些已經(jīng)在學(xué)術(shù)水平上進(jìn)行了。這些合金的必要性和特性的某些方面是：低成本、絕緣（隔音和隔熱）、沖擊安全、變形強度、可回收性和保證（以老化為例）。所有這些方面都與新車型的增加有關(guān)，并反映在越來越復(fù)雜的生產(chǎn)計劃中（Raynor，1959；Roberts，1960；Eliezer 等，1998）。
然而，要使用這種輕質(zhì)材料，必須提高若干機械性能并改進(jìn)技術(shù)性能。近年來的另一個要求是對優(yōu)異的耐腐蝕性能，并且新的鎂合金已得到顯著改善。機械性能和耐腐蝕性的改進(jìn)導(dǎo)致人們對用于航空航天和特殊應(yīng)用的鎂合金產(chǎn)生更大的興趣。
鎂合金還用于許多其他工程應(yīng)用，其中重量輕是一個顯著優(yōu)勢。鎂 - 鋯 - 鋁合金往往用于相對較小的應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，它們通過砂或熔模鑄造進(jìn)行加工，或者通過擠壓或鍛造進(jìn)行鍛造。
實際上，眾所周知，由于您的產(chǎn)品在市場上的補充應(yīng)用，鎂的初級生產(chǎn)有所增長。2010 年全球原鎂總產(chǎn)量約為 809,000 噸。主要生產(chǎn)國為中國65.4萬噸、美國4.5萬噸、俄羅斯4萬噸、以色列3萬噸、哈薩克斯坦2萬噸、巴西1.6萬噸（中國鎂協(xié)；美國地質(zhì)調(diào)查局）。
汽車自發(fā)明以來已有一百多年的歷史，輕合金自 1915 年開始使用。在 30 年代，鋁幾乎完全取代了鑄鐵作為活塞的主要部件。在同一十年，在德國，鎂合金被用于生產(chǎn)凸輪軸和齒輪箱，這導(dǎo)致當(dāng)時汽車總重量至少減少了 7%。
傳統(tǒng)上，鎂合金的發(fā)展受到航空航天工業(yè)對輕質(zhì)材料在日益苛刻的條件下運行的要求的推動。在過去十年中，一些重型鎂部件已組裝在乘用車中，例如齒輪箱外殼和曲軸箱（Aghion，2003 年）。
在鎂加工、合金開發(fā)、連接、表面處理、耐腐蝕性和機械性能改進(jìn)方面仍需要大量研究。通過六價鉻浴為鎂壓鑄生產(chǎn)的表面涂層已被用于提供獨立保護(hù)和作為涂漆的預(yù)處理。已為鎂合金開發(fā)了鐵氟龍樹脂涂層；最初的涂層是通過鋁氣相沉積和特氟龍樹脂涂層完成處理獲得的。Teflon 樹脂涂層是一種低成本、無鉻的鎂合金耐腐蝕涂層。該涂層不僅具有耐腐蝕性能，而且具有良好的潤滑性、高摩擦阻力和非潤濕性（Kulekci，2008）。
這些新項目涉及對現(xiàn)有鎂鍛造產(chǎn)品（板材和擠壓件）的改進(jìn)和開發(fā)，為輕量化機身應(yīng)用提供顯著改善的靜態(tài)和疲勞強度性能（材料模型的開發(fā)和用于預(yù)測成形的失效標(biāo)準(zhǔn)）過程、部件的塑性變形和失效行為；材料適應(yīng)設(shè)計和結(jié)構(gòu)行為評估，以關(guān)閉航空部件的過程和開發(fā)鏈）。
這些創(chuàng)新材料的比強度性能要求對于結(jié)構(gòu)應(yīng)用（二級結(jié)構(gòu)）高于 AA2024，對于非結(jié)構(gòu)應(yīng)用要求高于 AA5083。在項目開始時，將開發(fā)新合金并測試實驗合金。適當(dāng)?shù)闹圃欤ㄜ堉?、擠壓）、成型和連接技術(shù)需要對創(chuàng)新材料和應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)、模擬和驗證（Hombergsmeier，2011 年））。技術(shù)目標(biāo)是將機身結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和內(nèi)部組件的重量減輕多達(dá) 30%。戰(zhàn)略目標(biāo)是將運營能力提高 10%，將直接運營成本降低 10%，最終將燃料消耗降低 10%，從而減少排放和噪音對環(huán)境的影響（Hombergsmeier， 2009 年）。
關(guān)于腐蝕也是一個需要根據(jù)航空航天要求和先進(jìn)設(shè)計理念采用新的表面保護(hù)系統(tǒng)來解決的問題。鎂中添加化學(xué)元素和特殊表面處理，避免易燃（自燃溫度）；具有共晶相、低熔點的鎂合金首先通過與鋁合金的比較研究而點燃（Hombergsmeier，2011 年）。
為了這些目的，現(xiàn)在有一些生產(chǎn)這種輕合金的新技術(shù)，特別是：粉末冶金 (PM)，它本質(zhì)上是一種將小顆粒（尺寸從納米到幾十微米）轉(zhuǎn)化為形成均勻細(xì)粒結(jié)構(gòu)材料的固結(jié)過程；依賴于生產(chǎn)過程的噴霧成型技術(shù)，該技術(shù)允許通過沉積半熔融狀態(tài)的噴涂顆粒來生產(chǎn)零件和組件，這些顆粒將在注塑模具中與基材和金屬泡沫結(jié)合在一起。此外，納米結(jié)構(gòu)材料一直是材料開發(fā)中的佼佼者，主要是由于它們在晶?；虺?xì)顆粒的微觀結(jié)構(gòu)與機械性能之間的特殊關(guān)系，
固態(tài)粉末冶金的發(fā)展使得將溶質(zhì)值增加到常規(guī)冶金極限之上成為可能，為鎂和鋁合金開創(chuàng)了一個新時代。增加“三分之一”合金元素的數(shù)量賦予這些合金新的特性，例如室溫下的高變形率、微觀結(jié)構(gòu)的細(xì)化（超細(xì)晶粒或納米結(jié)構(gòu)材料）、冷加工和熱加工加工的新條件、焊接、耐磨性、增加以硬度為例。
此外，鎂和鋁合金的可回收性是汽車行業(yè)選擇使用的一個不斷增長的因素，因為現(xiàn)在可以回收高達(dá) 99% 的鎂和鋁制成的零件和零件，這降低了運輸成本，這也很好為了環(huán)境。
新聞生產(chǎn)技術(shù)尋求最大限度地減少其過程中使用的能源數(shù)量，可回收性表明，與產(chǎn)生“生態(tài)補償”的初級鎂和鋁相比，能源可節(jié)約 95%。
材料和輕合金新技術(shù)研究的另一個影響是模型壽命的縮短。新材料和合金通常比商業(yè)材料更昂貴，因此直接需要投資以降低此類合金的生產(chǎn)和開發(fā)成本，以便在汽車生產(chǎn)過程中大規(guī)模使用。
盡管輕合金和新技術(shù)輕合金的引入是不可改變的趨勢，但由于前面提到的高成本，今天有效的利用仍然更適用于競賽或運動型汽車和摩托車。然而，如果與汽車的存在相比，輕合金的使用從最早到最新的商業(yè)模型呈指數(shù)增長。與第一輛汽車中使用的幾公斤相比，1970 年代對此類技術(shù)發(fā)展的影響是顯著的。所有這些因素都有助于對此類材料進(jìn)行新的研究和開發(fā)，用于汽車工業(yè)（運輸）的結(jié)構(gòu)和機械應(yīng)用。
近年來，全球鎂材料開發(fā)的努力已經(jīng)多樣化，目標(biāo)是新的汽車、航空航天以及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。1990 年代，在不使用第二次手術(shù)移除修復(fù)植入物的情況下，組織進(jìn)行了艱苦的再生努力。該領(lǐng)域的研究重點是開發(fā)具有低生物降解率的新型鎂合金。鎂的新興應(yīng)用領(lǐng)域是全球鎂材料開發(fā)工作的投入。跨學(xué)科和國際合作將是開發(fā)鎂作為具有廣泛應(yīng)用的環(huán)保結(jié)構(gòu)材料的全部潛力的關(guān)鍵（Beals 等，2007）。
一個有益于鎂利用的非常有趣的計劃是 MagForming，這是一個國際項目（12 個不同的合作伙伴），旨在使用航空航天原型推進(jìn)一系列鎂合金擠壓、板和板形式的成型方法的最先進(jìn)技術(shù)。這包括鍛造、超塑性成型、輥彎成型、墊塊成型、深沖和蠕變成型。該項目旨在通過生產(chǎn)航空航天原型部件為所有這些方法開發(fā)最佳實踐。數(shù)據(jù)導(dǎo)致生產(chǎn)用于測試的有用部件，可能導(dǎo)致在部件取自的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)區(qū)域中使用鎂（戴維斯等人，2009 年）。
如前所述，直到 1950 年代，鎂合金已廣泛用于飛機。由于一些主要缺點，例如高腐蝕敏感性以及在極端條件下的易燃性，金屬和塑料等其他材料越來越多地取代鎂。根據(jù)近期研究項目的結(jié)果，空中客車公司正在重新評估在飛機中引入鎂合金的情況，這些項目表明不同合金和產(chǎn)品形式的一些有前景的應(yīng)用。此外，空中客車公司正在開發(fā)和研究實驗室規(guī)模的火災(zāi)測試程序的方法，以確保符合 FAA 對飛機防火安全的規(guī)定（Knüwer 等人，2009 年）
上一篇：鎂合金工藝發(fā)展與應(yīng)用 下一篇：軍用液冷機箱殼體優(yōu)缺點
鎂合金犧牲陽極氧化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)ISO26202國際標(biāo)準(zhǔn)，鎂合金犧牲陽極是鎂合金的產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)...
- CNC精密加工
- 精密壓鑄
2022-08-06 14:12:15
什么是不銹鋼？
不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的簡稱。...
2022-08-06 14:07:09
什么是鋁合金1060？
鋁1060是在純鋁中加入少量銅制成...
2022-08-06 14:00:07
什么是鋁合金6063？
6063鋁材廣泛用于建筑鋁門窗、幕...
2022-08-04 11:56:08
什么是鋁合金7075？
7075鋁合金是一種冷處理鍛造合金...
2022-08-04 11:53:26
什么是鋁合金2024?
2024鋁為Al-Cu-Mg系鋁合金，2024鋁...
2022-08-04 11:49:59
什么是鋁合金5052？
5052鋁合金屬于Al-Mg系合金，應(yīng)用...
2022-08-04 11:41:03
什么是鋁合金6061？
6061鋁是一種熱強化合金，具有良好...
2022-07-25 11:54:22
鎂壓鑄的主要優(yōu)點
如果情況需要，鎂比其他金屬具有許...
最新案例
