镁合金在汽车上的应用


镁(Mg)是一种轻质的银白色金属,在空气中加热能够燃烧并能发出强烈的火焰,节日放的烟花就含有镁粉,在夜幕中会爆发出闪闪发亮的礼花。但在镁材中添加一些其它的金属元素,例如铝、锌或者铝、锰等,它就会改变了自己的特征,变成了一种具有较高强度和刚度,具有良好铸造性能和减振性能的轻质合金材料,这些镁合金材料在现代汽车中巳得到广泛的应用。

从历史上看,早在20世纪30年代就有大众汽车使用镁合金,由于镁的价格上升才停止了使用。80年代初,由于采用新工艺,严格限制了铁、铜、镍等杂质元素的含量,使镁合金的耐蚀性得到了解决,同时成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从90年代开始,欧美、日本、韩国的汽车商都逐渐开始把镁合金用于许多汽车零件上。

目前镁合金一般用于车上的座椅骨架、仪表盘、转向盘和转向柱、轮圈、发动机气缸盖、变速器壳、离合器壳等等零件,其中转向盘和转向柱、轮圈是应用镁合金较多的零件。随着技术的发展将有更多的零件用镁合金制造。

镁合金零件带给汽车的好处是显而易见的。一是它的质量轻,其密度只有1.7,是铝的2/3,钢的1/4,换用镁合金就能减轻整车重量,也就间接减少了燃油消耗量。二是它的比强度高于铝合金和钢,比刚度接近铝合金和钢,能够承受一定的负荷。三是它具有良好的铸造性和尺寸稳定性,客易加工,废品率低,从而降低生产成本。四是它具有良好的阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,用于壳体可以降低噪声,用于座椅、轮圈可以减少振动,提高汽车的安全性和舒适性。镁合金虽然有这些优点,但从成本上看它仍然偏高于铝合金。尽管如此,镁合金的应用前景仍然看好:福特汽车公司已开始用镁合金来制造悬架零件、制动盘和制动钳等;而日本1990年每辆汽车用镁量仅5公斤,预计2000年底将增至210公斤,占汽车重量的25%,仅次于铝材而超过钢铁的重量。(2000.4.25)

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