铜板能隔磁吗?
2019-03-06 10:10:51
铜板能隔磁吗?
6063铝板
2017-06-06 17:50:07
什么是6063铝板?6063代表性的挤出用合金,强度比6061低,挤出性良好,可作复杂的断面形状之形材,耐蚀性及表面处理性均佳。属低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点:1.热处理强化,冲击韧性高,对缺可不敏感2.有极好的热塑性,可以高速挤压成结构复杂.薄壁.中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件,淬火温度范围宽,淬火敏感性低,挤压和锻造脱模后,只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件(6<3mm)还可以实行风淬。3.焊接性能和耐蚀性优良,无应力腐蚀开裂倾向,在热处理可强化型铝合金中,Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。4.加工后表面十分光洁,且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效,会对强度带来不利影响(停放效应)。 6063铝板的化学成份: 铝 Al :余量 硅 Si :0.20~0.60 铜 Cu :0.10 镁Mg:0.45~0.9 锌 Zn:0.10 锰 Mn:0.10 钛 Ti :0.10 铬 Cr:0.10 铁 Fe: 0.35 单个:0.05 总计:0.156063铝板的应用范围: 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架,为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能,对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内,对化学成分的取值不同,会得到不同的材质特性,当化学成分的范围很大时,其性能差异会在很大范围内波动,以致型材的综合性能会无法控制。因此,优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金,Mg和Si是主要合金元素,优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量 。 更多有关6063铝板信息请详见于上海
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氧化铅锌矿能浮选吗
2019-01-17 09:44:12
浮选氧化铅锌矿困难已经成为困扰选矿工作者的难题,近年来,对于浮选氧化铅锌矿的研究有了很大的进展,也获得了一定的经济效益。本文就氧化铅锌矿能浮选吗?氧化铅锌矿难浮的原因有哪些来为您展开详细论述。 浮选氧化铅锌矿困难的原因有:氧化铅锌矿的物质组成复杂、性质较脆、易被氧化铁污染,失去原有的可浮性、含有铅铁矾、菱铅矾等难选物质、氧化铅锌矿物紧密共生,难以解离,而且在混合矿中,被次生硫化铜薄膜复盖的原有硫化矿物受到强烈的活化。这些都是造成氧化铅锌矿难以浮选的原因。
尽管困难重重,但是选矿工作者们在最近几年对氧化铅锌矿的浮选工作作出了大量的试验研究,较为突出的研究成果包括:
1、新型浮选工艺
随着矿石的日益贫细杂化,矿石越来越难以选别,尤其矿石性质极为复杂的氧化铅锌矿采用单一浮选法或冶金方法都不能有效地回收,此时,研发氧化铅锌矿浮选的新工艺、新方法对氧化铅锌矿的开发利用显得尤为重要
激光辐射浮选工艺是将矿物采用激光照射后,再以硫化浮选法将有用矿物回收方法简单易行,但局限性较大,对多数氧化矿物选择性差,且激光对人体有害,因此激光辐射浮选法尚处于探索阶段,童雄等人采用激光辐射菱锌矿,再以硫化一胺法浮选结果表明,未经激光辐射的菱锌矿选别指标较差,而经辐射后的菱锌矿浮选效果得到很大的改善,选别指标更好激光照射可改善氧化锌矿的硫化一胺法浮选效果。
2、重选(磁选)一浮选联合流程
某些氧化铅锌矿因矿石性质的特殊性,需采用重选—浮选联合流程或者磁选—浮选联合流程处理才能达到综合回收金属的目的,其优点是充分利用矿石自身特点,将密度较大或者具有磁性的矿物以重选或者磁选回收,或者采用重选预抛尾该法主要适用于金属矿物与脉石矿物密度相差较大或者矿物具有磁性的矿石采用重选与浮选联合处理氧化铅锌矿可使矿物得到良好的分选,该法生产应用前景较大,因为重选法流程简单,管理方便,成本低,与浮选法结合后,将使精矿品位和回收率都可以得到提高。
综上所述,目前单独浮选法对于氧化铅锌矿选矿来说,还是比较困难。可采用重选浮选联合或磁选浮选联合的方法。随着时间的推移,相信在氧化铅锌矿难浮问题上还会有大的进展。
无水硫酸铜能作干燥剂吗?
2019-03-14 09:02:01
不主张用无水硫酸铜,由于吸水功率太低了,太贵了。无水氯化钙不错,高中范围内它除了不能吸收气以外其他都可以。
汽车怠速时,电瓶能充进去电吗?
2018-04-23 17:42:02
很多车友都见过路边因为低温等原因造成电瓶亏电而无法启动的车辆。造成电瓶亏电的主要原因是冬季低温造成的电瓶性能下降、电瓶寿命到期以及经常熄火后使用车上用电设备等原因造成的。我们都知道,当车辆高转速行驶时可以给电瓶快速充电,那么,当车辆怠速运行的时候还能否充电了呢?怠速状态下依然可以对电瓶进行慢速充电汽车充电过程的本质是通过发动机带动了磁电机(发电机)发电,经过整流稳压后给电瓶一定的电压。一般这个电压会比电瓶电压略高,比如14伏,实现恒压充电。怠速的时候虽然转速低,但依然是带动磁电机工作的,所以能输出稳定的直流电压。因为电瓶功率相对没有那么大,所以怠速工况下是可以充电的,只是充电的速度会慢一些。只要发动机运转,就会带动发电机同时工作。一般怠速时候,整流器输出的电压大概能操持在13伏左右,比电瓶额定电压稍微高一点点。现在的汽车采用的是交流发电,电瓶里的电主要是用来启动汽车的,消耗量比较大,但只要着车后电瓶里的电就基本不再耗费了,启动时耗费的电瓶里的电量要通过相关线路进行充电。怠速情况下是可以进行充电的,但是充电电流相对会很小。一般家用汽车电池容量为54-60Ah之间。汽车电池容量表示在一定条件下(放电率、温度、终止电压等)电瓶放出的电量。一般汽车电瓶的容量单位为Ah,例如容量为60Ah的电瓶如果连续放电电流为1A,那么它可连续放电60小时。如果电瓶电量耗尽了,只要接了电打着火怠速半小时就充的差不多了。仪表盘上都会有一个红色长方形、带有+-号的电池标志,当启动车辆后这个标志灯不亮,就是说发动机正在给电瓶充电,如果灯亮了就是没有充电。如果点了火这个灯还亮,就是电瓶有问题了,就近找修理厂吧,否则熄了火很可能就启动不了了。没开其它电器(例如大灯、音响之类),原地怠速时必须能进入充电状态,电池充满后是暂停还是小电流涓充按各类车设计不同有区别。但一定是保证原地怠速时必须能进入充电状态,否则车子设计有问题了。
紫铜折弯系数及折弯系数计算公式
2019-05-29 17:37:50
紫铜折弯系数及折弯系数计算公式?什么是紫铜折弯系数?紫铜折弯系数有单位吗?紫铜折弯系数怎样算?其实紫铜折弯系数是归于钣金制作领域。紫铜折弯系数是指在折弯今后被拉伸的长度。材料不同,板厚不同,选用的折弯模具不同,折弯系数也不同。咱们今日首要说的是紫铜这种原料的折弯系数。紫铜折弯系数是能够计算出来的,咱们会教咱们的。那么关于“紫铜折弯系数及折弯系数计算公式”咱们立刻讲解下。紫铜 紫铜折弯系数组成?紫铜折弯系数包含了紫铜折弯系数表、K因子、折弯扣除数值。 1、紫铜折弯系数表:包含折弯半径、折弯视点和钣金件的厚度值。能够在折弯系数表中指定钣金零件的折弯系数或折弯扣除值。 一般情况下,有两种格局的折弯系数表:一种是嵌入的Excel电子表格,另一种是扩展名为.btl的文本文件。 2、K因子:K因子为屮立板相对于钣金零件厚度的方位的比率。 当挑选K因子作为折弯系数时,能够指定K因子折弯系数表。SolidWorks运用程序自带MicrosoftExcel格局的K因子折弯系数表格。其文件是坐落SolidWorks运用程序的装置目录下的“\lang\Chinese-Simplified\SheetmetalBendTables”文件中的kfactorbasebendtable.xls文件。也能够经过使⑴钣金规格表来运用根据材料的默许K因子,界说K因子的界说: 带K因子的折弯系数运用以下计算公式: BA=π(R+KT)A/180 式屮BA——折弯系数: R——内侧折弯半径(mm): K——K因子,K=t/T: T——材料厚度(mm): t——内表面到中性面的间隔(mm); A——折弯视点(经过折弯材料的视点)(°)。 3、折弯扣除数值:当生成折弯时,能够经过输入数值米给任何一个钣金折弯指定一个清晰的折穹扣除数值。界说折弯扣除数值的意义如下图。折弯扣除=2*OSSB-BA。 紫铜折弯系数?见紫铜折弯系数表紫铜折弯系数表板厚系数刀槽1.01.75V81.02R5/V201.52.4V122.03. 2/3.1V12/V82.54V162.94.65V203.05.55R5(8号)/V204.06.3V204.06.65/6. 72R5/V20/V285.08V285.08.6R5(8号)/V286.09.3V286.010.2(11)R5-V28/V427.812.8R5 /V428.013.1R5 /V4210. 015. 8 (优先)R5 /V4210. 015.1 (其次)女弯刀/V4210.017.2RIO /V4212. 05.20大弯刀/V60 紫铜折弯系数计算公式?上面其实现已介绍过了。 1、紫铜折弯系数计算公式:BA=Lt-A-B; 2、带K因子的紫铜折弯系数计算公式:BA=π(R+KT)A/180。
铝锰合金铝板,耐腐蚀易折弯易焊接
2019-01-08 17:01:40
铝锰合金合金围护板材的优越性:铝材料在建筑行业中被广泛用作外墙和屋面.选择铝作为建筑材料是由于其经济、实用且具备美学价值而决定的.机场、高铁站、运动场馆和时尚住宅等建筑物,只有使用铝才能突现出建筑的个性.1.重量轻:即下部结构的重量较轻,可以将预制构件放置在较高的地方.无需使用大型提升设备,现场就可以轻松完成提升工作.
2.耐蚀性:铝材料本身就具有很强的耐蚀性,对其进行预制处理后,这一特点更加突出.这样即使在极端条件下长期使用成型薄铝板,也不用花费昂贵成本对其进行维护.
3.坚固耐用:铝材料具备难以置信的强度,使用它可以建造出轻质但异常稳定的结构.
4.可塑性强:铝材料具备良好的柔性和可塑性,以及无限的设计潜力.可以对其进行多种处理,例如:塑形、焊接、铆接以及切割成动态的3-D几何形状等.
5.搭接简易:除了可以使用建筑行业中较常用的连接方法外,还可以使用如:焊接、铆接、固定和直接固定连接等方法.这些方法简便易行,可以快捷安全的完成建筑部件的连接工作.
6.可回收:通常只用一道工序就可以回收铝质屋面和墙面板,回收过程与初级生产过程相比,能节省95%的能源.
7.的美学价值:可以对其进行各种表面抛光和涂色处理,例如:阳极电镀或者涂层,可以满足建筑师高度的美学要求,且能够延长铝材料的潜在使用寿命.
二、铝锰直立锁边系统的特点:
1;无接驳口,无螺丝孔,建筑物外观完整
2;可弯制成内弧和外弧
3;可选择不同的材质和颜色
4;整体结构性防水、排水功能
5;可用于坡度小至1.5°的屋面
6;出色的抗风压性能(配合底版),尤其适用于台风、暴风雨较多地区
7;可消除热涨冷缩产生的压力
8;简单、快速的机器卷合,施工方便、经济
9;便于铺设隔热吸音层
10;无需化学嵌缝胶,免除污染与老化问题
镁合金压铸件在汽车轻量化中能普及吗?
2019-01-08 13:40:18
汽车轻量化和智能化已成为全球汽车产业技术发展新趋势。近年来,随着全球节能减排压力和发展趋势,各国纷纷制定严格的乘用车燃料消耗量标准法规,对乘用车燃料消耗量及对应的CO2排放提出更加严格的要求,汽车的轻量化更是世界汽车的发展趋势。尤其是中国,到2020年汽车燃油消耗降幅明显大于其他国家,燃油排放压力更大,降低汽车整车重量是汽车轻量化有效途径。汽车轻量化就是为汽车“瘦身”,在确保稳定提升性能的基础上,节能化设计各零部件,持续优化车型。实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%——8%;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%;汽车整备重量每减少100千克,百公里油耗可降低0.3——0.6升。
汽车的轻量化趋势
清华大学欧阳明高等教授代表节能与新能源汽车发展战略咨询委员会曾对节能和新能源汽车技术路线图的内容进行了发布,该路线图提出的轻量化技术发展思路,主要分三个阶段实现汽车逐年减重。
第 一阶段为2016年——2020年,实现整车较2015年减重10%。重点发展超高强度钢和先进高强度钢技术,包括材料性能开发、轻量化设计方法、成型技术、焊接工艺和测试评价方法等,实现高强度钢在汽车应用比例达到50%以上,开展铝合金板材冲压制作技术研究并在车身实践,研究不同材料的连接技术。
第二阶段为2021年——2025年,实现整车较2015年减重20%。以第三代汽车钢和铝合金技术为主线,实现钢铝等多种材料混合车身,全铝车身的大范围应用,实现铝合金覆盖件和铝合金零部件的批量生产和产业化应用,同时加大对镁合金和碳纤维复合材料零部件生产制造技术的开发,增加镁合金和碳纤维零部件的应用比例,单车用铝量达到350kg。
第三阶段为2026年——2030年,实现整车较2015年减重35%。重点发展镁合金和碳纤维复合材料技术,解决镁合金及复合材料循环再利用问题,实现碳纤维复合材料混合车身及碳纤维零部件的大范围应用,突破复杂零件成型技术和异种零件连接技术。单车用镁合金达到45kg,碳纤维使用量占车重5%。
据统计,2016年,在中国生产的单车镁合金用量只有7.3kg,与2030年单车镁合金用量目标45kg还有巨大差距,镁合金在未来汽车轻量化应用市场广阔,潜力无限。
镁合金性能及优点
密度低
压铸镁合金的密度仅为铝合金的2/3,钢铁的1/4,比强度和比刚度均优于钢和铝合金,远高于工程塑料,因此压铸镁合金是一种优良的在许多应用领域内可与上述材料竞争的轻质结构材料。
吸振性好
有利于减振和降噪,例如在35MPa的应力水平下,镁合金AZ91D的衰减系数为25%,铝合金A380仅为1%。在100MP应力水平下,镁合金AZ91D、AM60、AS41分别为53%、72%和70%,铝合金A380则仅为4%。
尺寸稳定性高
使镁合金压铸件因环境温度和时间变化所造成的尺寸不稳定减小。
热导率高
镁合金热导率(60——70W/m-1 K-1),仅次于铝合金(约100——70W m-1 K-1),故热扩散性良好。
无磁性,可用于电磁屏蔽。
耐磨性好
镁合金还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、轮毂可以减少振动,提高了汽车的安全性和舒适性。镁合金重量轻、吸震性能强、铸造性能好,自动化生产能力和模具寿命高、尺寸稳定,作为zui轻的工程材料,镁合金不仅是zui适合铸造汽车零部件的材料,也是zui有效的汽车轻量化材料。
镁合金汽车压铸件行业现状
汽车轻量化发展,使镁铝等轻合金铸件的需求量逐年增加。自1990年以来,汽车用镁正以年均20%的增长速度迅速发展,镁合金已成为汽车材料技术发展的一个重要领域。压铸镁合金材料以其可循环利用和少无切屑工艺的先进性,特别适合循环经济和节能低碳及清洁生产要求,在汽车向轻量化发展的进程中占主导地位。各大汽车零部件制造商积极把握发展时机,纷纷投入到镁合金汽车压铸件的生产研发中来。据《中国镁合金汽车压铸件行业分析报告》数据显示,2015年,中国镁合金汽车压铸件行业需求量达到14.9万吨,同比增长23.12%。目前,国内外各汽车企业正致力于研究占车重比例大的车身(约30%)、发动机(约18%)、传动系统(约15%)、行走系统(约16%)、车轮(约5%)等钢或铝零部件的镁合金化。
结合我国生产的单车镁合金使用量来看,2017年我国镁合金汽车压铸件行业市场容量将达22.9万吨,到2022年市场容量将达66万吨,年均复合增长率将达到23.5%。
全球汽车单车用镁量较低,汽车用镁合金需求扩张潜力强劲。一直以来,高强度钢、铝合金、工程塑料等轻量化材料广泛应用于汽车及汽车零部件制造的各个方面,而镁合金鉴于种种原因没有得到大力推广和使用,镁合金目前主要应用在仪表盘支架,转向支架,发动机罩盖、方向盘、座椅支架、车内门板、变速器外壳等方面。目前,北美地区每辆汽车使用镁合金3.8kg,日本为9.3kg,欧洲PASSAT和Audi A4上每辆车使用镁合金达到14kg,而国产汽车每辆用量平均仅1.5kg。
镁合金在汽车轻量化中具体应用
汽车内部构造
虽然镁合金耐腐蚀性差,但是对于汽车内部构造来说,防腐不是主要考虑的问题,因此镁合金在汽车内部构造得到了比较广泛的应用,尤其是在仪表盘和转向结构中。据悉,第 一支镁合金仪表盘支柱是由通用公司在1961年压铸生产,比使用锌合金压铸生产的同样部件节省了4kg材料。过去十多年间,采用镁合金压铸的仪表盘支柱取得了极大进展。
镁合金在座椅上应用始于1990年代的德国,主要是奔驰公司在SL Roadster中使用了镁压铸生产的带有三点安全带的座椅结构。与镁合金在仪表盘上的应用情况相似,近几年,采用镁合金设计、制造的座椅也经历了一个明显提高的过程。现在采用镁合金的座椅结构zui薄可以达到2mm,大大减轻了重量。虽然其他材料如高强度钢、铝、复合材料等也得到使用,但是专家预测,镁合金未来将会成为汽车座椅部件轻量化和具有成本效益的一个主要材料。
车身
镁合金在车身应用中受限,但是也得到了整车厂的应用。通用汽车在1997年引进C-5 Corvette时,使用了整片镁合金压铸的车顶框架,此外,镁合金也被应用在凯迪拉克XLR敞篷车的可伸缩硬顶敞篷车顶和顶部框架,福特F-150卡车和SUV也使用了有涂层镁铸件作为散热器的支架。在欧洲,大众汽车公司和奔驰已率先实现了薄壁镁合金铸件在车身面板中的应用。
底盘
当前,铸造或锻造镁合金车轮已被用于许多高价位的赛车或高性能跑车。然而,相对较高的成本和镁合金车轮潜在的腐蚀问题阻止其在大批量生产车辆上的应用。
未来,轻量化、低成本的镁合金底盘部件,如轮毂、发动机悬架以及控制臂等零部件的生产将依赖镁合金铸造工艺的大力提高,已经在铝合金轮毂和底盘部件上开发的各种铸造工艺经过改造后可以成功适用于镁合金。此外,低成本、耐腐蚀图层和新的具有抗疲劳和高冲击强度的镁合金开发也都将加速镁合金在底盘上的应用。
动力总成
动力总成的大部分铸造件如发动机缸体、汽缸盖、传动箱、油底壳等是由铝合金制成。目前,北美生产的皮卡和SUV已经镁合金变速器,大众和奥迪的镁合金手动变速器也在欧洲和中国大批量生产。
当前,通过对镁强化的发动机原型进行的测功仪试验已经取得了有效的进展,这就意味着未来在动力系统中会有更多镁合金得到应用。
镁合金在推广应用中主要挑战
耐腐蚀性差、成本和废品率高是镁合金普及“拦路虎”。
镁合金制造汽车零部件确实存在压铸成本高、废品率高、存在安全生产隐患等问题。中国汽车工业协会顾问杜芳慈说,镁是一种很活泼的元素,耐腐蚀性很差,我国在镁合金零部件抗腐蚀性方面的技术能力要差一些。另外镁在加工过程中,容易发生燃烧和爆炸,存在安全生产问题。生产现场需要严格的管理来保证安全生产。
随着城市化进程的加快,能源变得越来越短缺、环境污染越来越严重,节能减排成为关乎国计民生的重要事件。无论是传统汽车,还是新兴的新能源汽车都十分注重车身轻量化设计,以达到节能环保的目的。
汽车用镁合金蓬勃崛起,同时镁合金压铸工艺日渐成熟,应用范围不断扩大,大型镁合金压铸汽车零部件将推动汽车轻量化的进程。
6063铝板材和6061铝板材的优劣对比
2018-12-26 11:40:42
6063铝板材和6061铝板材是常见的铝型材,因铝含量不同,它们在抗腐蚀、可焊接性等方面也有所不同,因此其应用范围也是有区别的,在选用时要根据情况而定。
6061的Mg、Si、Cr含量较高,性能要稍好一些。6063主要合金元素是镁与硅,相对6061较软。6063的硬度是8-10WB,6061的硬度是 14-15WB;6061用在要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性,6063用在建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具 、栏栅等用的挤压材料。
6063铝板材经过热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金,具有加工性能极佳,优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性。在航空固定装置、卡车、船、管道等方面用途极广。删除
镁合金压铸件在汽车轻量化中能普及吗?
2019-01-08 17:01:35
汽车轻量化和智能化已成为全球汽车产业技术发展新趋势。近年来,随着全球节能减排压力和发展趋势,各国纷纷制定严格的乘用车燃料消耗量标准法规,对乘用车燃料消耗量及对应的CO2排放提出更加严格的要求,汽车的轻量化更是世界汽车的发展趋势。尤其是中国,到2020年汽车燃油消耗降幅明显大于其他国家,燃油排放压力更大,降低汽车整车重量是汽车轻量化较有效途径。
汽车轻量化就是为汽车“瘦身”,在确保稳定提升性能的基础上,节能化设计各零部件,持续优化车型。实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%——8%;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%;汽车整备重量每减少100千克,百公里油耗可降低0.3——0.6升。
汽车的轻量化趋势
清华大学欧阳明高等教授代表节能与新能源汽车发展战略咨询委员会曾对节能和新能源汽车技术路线图的内容进行了发布,该路线图提出的轻量化技术发展思路,主要分三个阶段实现汽车逐年减重。
靠前阶段为2016年——2020年,实现整车较2015年减重10%。重点发展超高强度钢和先进高强度钢技术,包括材料性能开发、轻量化设计方法、成型技术、焊接工艺和测试评价方法等,实现高强度钢在汽车应用比例达到50%以上,开展铝合金板材冲压制作技术研究并在车身实践,研究不同材料的连接技术。
第二阶段为2021年——2025年,实现整车较2015年减重20%。以第三代汽车钢和铝合金技术为主线,实现钢铝等多种材料混合车身,全铝车身的大范围应用,实现铝合金覆盖件和铝合金零部件的批量生产和产业化应用,同时加大对镁合金和碳纤维复合材料零部件生产制造技术的开发,增加镁合金和碳纤维零部件的应用比例,单车用铝量达到350kg。
第三阶段为2026年——2030年,实现整车较2015年减重35%。重点发展镁合金和碳纤维复合材料技术,解决镁合金及复合材料循环再利用问题,实现碳纤维复合材料混合车身及碳纤维零部件的大范围应用,突破复杂零件成型技术和异种零件连接技术。单车用镁合金达到45kg,碳纤维使用量占车重5%。
据统计,2016年,在中国生产的单车镁合金用量只有7.3kg,与2030年单车镁合金用量目标45kg还有巨大差距,镁合金在未来汽车轻量化应用市场广阔,潜力无限。
镁合金性能及优点
密度低
压铸镁合金的密度仅为铝合金的2/3,钢铁的1/4,比强度和比刚度均优于钢和铝合金,远高于工程塑料,因此压铸镁合金是一种优良的在许多应用领域内可与上述材料竞争的轻质结构材料。
吸振性好
有利于减振和降噪,例如在35MPa的应力水平下,镁合金AZ91D的衰减系数为25%,铝合金A380仅为1%。在100MP应力水平下,镁合金AZ91D、AM60、AS41分别为53%、72%和70%,铝合金A380则仅为4%。
尺寸稳定性高
使镁合金压铸件因环境温度和时间变化所造成的尺寸不稳定减小。
热导率高
镁合金热导率(60——70W/m-1 K-1),仅次于铝合金(约100——70W m-1 K-1),故热扩散性良好。
无磁性,可用于电磁屏蔽。
耐磨性好
镁合金还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、轮毂可以减少振动,提高了汽车的安全性和舒适性。镁合金重量轻、吸震性能强、铸造性能好,自动化生产能力和模具寿命高、尺寸稳定,作为较轻的工程材料,镁合金不仅是较适合铸造汽车零部件的材料,也是较有效的汽车轻量化材料。
镁合金汽车压铸件行业现状
汽车轻量化发展,使镁铝等轻合金铸件的需求量逐年增加。自1990年以来,汽车用镁正以年均20%的增长速度迅速发展,镁合金已成为汽车材料技术发展的一个重要领域。压铸镁合金材料以其可循环利用和少无切屑工艺的先进性,特别适合循环经济和节能低碳及清洁生产要求,在汽车向轻量化发展的进程中占主导地位。各大汽车零部件制造商积极把握发展时机,纷纷投入到镁合金汽车压铸件的生产研发中来。据《中国镁合金汽车压铸件行业分析报告》数据显示,2015年,中国镁合金汽车压铸件行业需求量达到14.9万吨,同比增长23.12%。目前,国内外各汽车企业正致力于研究占车重比例大的车身(约30%)、发动机(约18%)、传动系统(约15%)、行走系统(约16%)、车轮(约5%)等钢或铝零部件的镁合金化。
结合我国生产的单车镁合金使用量来看,2017年我国镁合金汽车压铸件行业市场容量将达22.9万吨,到2022年市场容量将达66万吨,年均复合增长率将达到23.5%。
全球汽车单车用镁量较低,汽车用镁合金需求扩张潜力强劲。一直以来,高强度钢、铝合金、工程塑料等轻量化材料广泛应用于汽车及汽车零部件制造的各个方面,而镁合金鉴于种种原因没有得到大力推广和使用,镁合金目前主要应用在仪表盘支架,转向支架,发动机罩盖、方向盘、座椅支架、车内门板、变速器外壳等方面。目前,北美地区每辆汽车使用镁合金3.8kg,日本为9.3kg,欧洲PASSAT和Audi A4上每辆车使用镁合金达到14kg,而国产汽车每辆用量平均仅1.5kg。
镁合金在汽车轻量化中具体应用
汽车内部构造
虽然镁合金耐腐蚀性差,但是对于汽车内部构造来说,防腐不是主要考虑的问题,因此镁合金在汽车内部构造得到了比较广泛的应用,尤其是在仪表盘和转向结构中。据悉,靠前支镁合金仪表盘支柱是由通用公司在1961年压铸生产,比使用锌合金压铸生产的同样部件节省了4kg材料。过去十多年间,采用镁合金压铸的仪表盘支柱取得了极大进展。
镁合金在座椅上应用始于1990年代的德国,主要是奔驰公司在SL Roadster中使用了镁压铸生产的带有三点安全带的座椅结构。与镁合金在仪表盘上的应用情况相似,近几年,采用镁合金设计、制造的座椅也经历了一个明显提高的过程。现在采用镁合金的座椅结构较薄可以达到2mm,大大减轻了重量。虽然其他材料如高强度钢、铝、复合材料等也得到使用,但是专家预测,镁合金未来将会成为汽车座椅部件轻量化和具有成本效益的一个主要材料。
车身
镁合金在车身应用中受限,但是也得到了整车厂的应用。通用汽车在1997年引进C-5 Corvette时,使用了整片镁合金压铸的车顶框架,此外,镁合金也被应用在凯迪拉克XLR敞篷车的可伸缩硬顶敞篷车顶和顶部框架,福特F-150卡车和SUV也使用了有涂层镁铸件作为散热器的支架。在欧洲,大众汽车公司和奔驰已率先实现了薄壁镁合金铸件在车身面板中的应用。
底盘
当前,铸造或锻造镁合金车轮已被用于许多高价位的赛车或高性能跑车。然而,相对较高的成本和镁合金车轮潜在的腐蚀问题阻止其在大批量生产车辆上的应用。
未来,轻量化、低成本的镁合金底盘部件,如轮毂、发动机悬架以及控制臂等零部件的生产将依赖镁合金铸造工艺的大力提高,已经在铝合金轮毂和底盘部件上开发的各种铸造工艺经过改造后可以成功适用于镁合金。此外,低成本、耐腐蚀图层和新的具有抗疲劳和高冲击强度的镁合金开发也都将加速镁合金在底盘上的应用。
动力总成
动力总成的大部分铸造件如发动机缸体、汽缸盖、传动箱、油底壳等是由铝合金制成。目前,北美生产的皮卡和SUV已经镁合金变速器,大众和奥迪的镁合金手动变速器也在欧洲和中国大批量生产。
当前,通过对镁强化的发动机原型进行的测功仪试验已经取得了有效的进展,这就意味着未来在动力系统中会有更多镁合金得到应用。
镁合金在推广应用中主要挑战
耐腐蚀性差、成本和废品率高是镁合金普及“拦路虎”。
镁合金制造汽车零部件确实存在压铸成本高、废品率高、存在安全生产隐患等问题。中国汽车工业协会顾问杜芳慈说,镁是一种很活泼的元素,耐腐蚀性很差,我国在镁合金零部件抗腐蚀性方面的技术能力要差一些。另外镁在加工过程中,容易发生燃烧和爆炸,存在安全生产问题。生产现场需要严格的管理来保证安全生产。
随着城市化进程的加快,能源变得越来越短缺、环境污染越来越严重,节能减排成为关乎国计民生的重要事件。无论是传统汽车,还是新兴的新能源汽车都十分注重车身轻量化设计,以达到节能环保的目的。
汽车用镁合金蓬勃崛起,同时镁合金压铸工艺日渐成熟,应用范围不断扩大,大型镁合金压铸汽车零部件将推动汽车轻量化的进程。