论压铸镁合金在汽车工业中的应用和发展趋势

2021-11-10 14:32谢胜川
科学与生活 2021年17期

谢胜川

摘要:我国国土面积非常广阔,镁金属的储存量非常大。镁合金可以应用于各个行业,潜力巨大。但是镁合金在我国的汽车行业中还没有得到广泛的应用,这是因为我国的镁合金产品的生产技术还没有达到很先进的水平。因此我们必须致力于解决汽车应用压铸镁合金的研究和开发。

关键词:压铸镁合金;汽车工业;轻金属;合金技术

1. 压铸镁合金在汽车行业中的应用

随着经济全球化速度不断加快,西方的各大国家的汽车公司都在研究汽车用的镁合金零件,全球使用镁合金零件的数量也在快速增长。截至目前,在汽车的阀壳,曲轴箱车轮,离合器壳体,变速箱制动器,以及离合器踏板等多种零件中,都会应用到镁合金的压铸材料。比如,福特公司在一些汽车中的变速齿轮变速箱离合器壳体等10多种零件中,都有应用了镁合金材料。最近美国最新研究出了一种应用镁合金材料的轮毂盖,轮毂能够保证在轮胎被扎穿时,汽车的速度仍能达到48千米每小时,在行驶的过程当中轮胎也不会受到损坏。近些年来,西方许多大国,仍然在研究许多大型的汽车镁合金零件。由此可见,镁合金材料在汽车行业当中。有着非常广阔的应用前景。

铸压镁合金应用在汽车当中,也会给汽车的整体性能带来许多优点:首先,镁的密度较低,重量较轻可以降低汽油的消耗量;镁还具有较强的拉伸和屈服性能;具有非常好的耐腐蚀性和电磁屏蔽性能够承受住高精度的机械加工,并且有很好的导热性,这能够应用在汽车的轮毂上,充分提高汽车的稳定性;镁合金材料还具有很好的阻力系数,能够起到缓冲减震的作用,在汽车的行驶过程当中,可以充分减少汽车的震动和噪声,能够给乘车者和驾驶者带来很好的安全性和舒适性;除此之外,镁合金材料还能回收再利用,将其融化之后就能够在不影响他机械性能的前提下直接铸造。

2. 镁合金应用于汽车行业可以带来的社会效益

汽车质量减小时会直接减少能量的消耗。汽车质量每下降100千克时,它消耗的油量就会减少700毫升。镁作为一种密度较低的金属材料,它在质量上会比铝合金轻36%左右,比锌合金和钢都会轻大约70%左右。在常用的金属材料中,镁是密度最小,质量最轻的,因此科学家们就在近年不断研究,如何将镁合金应用到汽车行业的零件制造业中在最大程度上减小汽车的质量。在汽车的整体性能评估中,质量是一个重要的方面,因此。把镁合金融入在汽车制造业中,会在最大程度上减小汽车的重量,推进我国汽车行业的发展。

3. 今后在汽车工艺中镁合金的发展方向

现如今我国的汽车行业发展不断走向轻量化的轨道,所以镁合金制作的汽车零件,会在我国的汽车行业中有极大的应用范围,所以提高镁合金的高温抗蠕变性,能就变成了一种迫切的需求。对于此问题,欧美一些国家已经开始了这个方面的研究。而我国目前只有乾通汽车配件有限公司在进行该方面的开发与研究,该公司研究出来的材料适应的最高温度在180℃。经过验证已经发现这个温度已经不能满足汽车变速箱的性能要求。所以为了提高镁合金的高温抗蠕变性能,为我国的汽车行业发展不断探索,我们应当扩大镁的实际应用范围,在未来的研究中应当明确以下几点工作方向。

对于镁合金材料的高温抗蠕变性能的开发要从成本和性能两个因素入手解决,我国有许多稀土资源和镁合金都有非常丰富的存储量,如何对这些丰富的现有资源进行开发和利用,并在此基础上研究出具有抗高温蠕变性能的铸压镁合金,对我国的汽车行业发展有着重大的现实意义,也能推进我国经济的不断发展,使我国的汽车行业迈入一个更新更广阔的天地。

我们要综合考虑压铸镁合金材料,并且在大多数情况下会使用砂型和金属型的铸造方式,这和实际使用要求存在比较大的差距。所以在开发耐高温抗蠕变镁合金材料的同时,更加需要对压铸工艺进行不断优化和改进。

现在随着我国经济的发展,环境问题已经遭到了极大的破坏,全球变暖问题也变得越来越严重,所以人们会通过各种方式越来越注意环境保护的问题和资源有效利用的问题。为了实现更少的能量消耗,作为交通工具,汽车的轻量化已经越来越成为人们关注的热点话题,而镁作为话题的中心,它是该行业中最轻的结构材料,人们对镁材料抱有更大的希望,也更加关注镁材料的发展前景。所以在接下来的5至10年当中,除了中国,西方的许多国家也都会加快对于镁合金材料应用于汽车行业的最新研究和投入生产。

这种材料可以应用在汽车的许多零件当中,比如车体中的仪表盘,座椅架,气缸盖以及汽车的门框和发动机箱体等等。在全世界都在寻找轻量化产品材料的过程当中,我国的汽车行业已经开始研究离合器以及制动踏板等镁材应等可以应用镁材料的轻量化零件产品。相信在科学家以及技术员的不断努力之下,镁材料作为一种更加轻量化的产品,必定会在汽车行业当中得到广泛的应用,该材料能够促进我国汽车行业的不断发展,也能推动我国的经济变得更加强大。

参考文献:

[1]李曉敏.压铸镁合金在汽车中的应用及其发展前景[J].世界有色金属, 2001(9).

[2]张永忠,张奎,樊建中等.压铸镁合金及其在汽车工业中的应用[J].特种铸造及有色合金, 1999(S1).

[3]莫日宏.汽车用压铸镁合金的开发与应用新进展[J].金属材料与冶金工程, 2013(3).