至镁合金在汽车上的应用似的

镁合金在汽车上的应用

中国是镁生产和镁资源的大国，也是汽车生产的大国，发展汽车用镁享有得天独厚的条件。

镁与镁合金特性及汽车应用出发点

镁合金在汽车上的应用始于20世纪20年代用于赛车上。1936年大众Beetle汽车发动机和传动系统上用了超过18kg的镁合金，到20世纪80年代初，大众共生产1900万辆Beetle车，用掉约38万t镁合金。

1982年通过严格限制Fe、Cu、Ni等杂质的含量，镁合金的耐蚀性问题得到了解决，大大促进了镁合金在汽车行业的应用。

当今，钢铁、铝合金和塑料是汽车上使用最多的三大类材料，按重量计算，三类材料占整车比例合计约为80％，其中钢和铁约占62％，铝合金和塑料大体相当，均占8%~10％。镁合金在汽车上的应用比例约为0.3％，平均重量约5kg，但近几年的增幅却较大。

镁的比重为1.74g/cm3，铝2.7g/cm3，钢和铁7.8g/cm3，塑料通常0.83~2.2g/cm3。镁比铝轻约三分之一，使用镁合金有利于汽车轻量化、有利于节能和减排。据资料介绍：轿车质量每减轻100kg，油耗可降低5％。如果每辆汽车使用70kg镁合金，CO2年排放量能减少30％以上。汽车减重可以提高其加速性能；顶部和车门减重，可以降低汽车重心，增强稳定性；前部减重，可以使汽车重心后移，改善操纵性能。镁合金具有较高比强度、比刚度，镁合金的比强度高于铝合金和钢，与工程塑料相当。其比刚度接近铝合金和钢，远高于工程塑料。

此外，镁的减振系数远高于铝和钢铁，具有优良的抗冲击性能，有利于减振降噪，因此在转向盘骨架、转向管柱支架、气门室罩盖等汽车零部件中得到较为广泛应用。镁合金具有良好浇铸性和尺寸稳定性，可以浇铸成薄壁、状和复杂零件，可以整体浇铸，减少零件数目，提高模具使用寿命。同时，镁合金具有良好的可加工性，降低了生产成本。因此在整体仪表板骨架等汽车零部件中得到较为广泛应用。镁还具有强的抗电磁干扰能力，可以实现100％回收再利用。

但是，镁合金还存在耐高温可以起到非常好的隔热隔氧作用和抗腐蚀性能较差的不足。

据中国有色金属工业协会镁业分会统计，2006年，中国生产原镁52.6万t、镁合金21.1万t，中国已是目前世界上最大的镁和镁合金生产国和出口国。由于中国镁业的竞争，2006年原国外最大镁生产企业宣布关闭其下属规模最大的加拿大工厂，并有意向出售另外两家工厂。目前，日本国内对镁的需求全部依靠进口，其中从中国进口比例超过90％。

关于镁合金的价格，长期以来镁合金价格高于铝合金，但从2006年起，两者价格大体持平。

镁合金在汽车上的应用

1.转向盘骨架

目前，在北美地区，约有80％的新车采用镁合金转向盘骨架。

TMGI(Tonsberg Magnesium Group International)是一家在瑞典证券市场的上市公司，在挪威、瑞典、波兰、美国、墨西哥开展业务，主要产品为镁合金转向盘骨架，其研究报告指出：2004年全球6200万辆汽车产量中约2600万辆采用镁合金转向盘骨架。TMGI主要客户为天合、奥托立夫、凯安全系统等安全和汽车内饰汽车零部件一级供应商，一级供应商的产品再为福特、宝马等整车企业供货。TMGI为宝马配套的产量达20万件/年；其墨西哥工厂，为奥托立夫供货，2007年签署协议，5年供150万件，最终产品供给福特公司。

2.转向管柱支架

马瑞丁技术公司(Meridian Technologies Inc.)是全球最大的镁合金汽车铸件供应商，总部位于加拿大，在全球5个国家建有6个工厂，加拿大、美国、意大利、英国各1个，中国2个(上海镁镁合金压铸有限公司、重庆玛瑞丁博奥镁业有限公司)，全球共计员工1350人。原股东：Teksid(中文名：泰克西，意大利Fiat集团成员)51％，Hydro49％；后Hydro将股份转让给瑞士Estatia为首的财团公司，现该财团还计划收购Teksid所持公司股份以达到独资。

目前，公司每年生产转向管柱支架400万件。另外，还年产仪表板骨架400万件、四轮驱动变速器壳体和变速器盖”200万件、前端支架80万件、座椅骨架40万件。

3.仪表板骨架

美国朗特制造公司(Lunt Manufacturing Co., Inc.)为宝马X5制造的仪表板骨架，材料AM60，设备4000t冷室压铸。该项目2007年荣获北美铸造协会(The North American Die Casting Association)(NADCA) 0.5磅以上铸造优秀奖。

4.座椅骨架

马瑞丁技术公司生产，为捷豹车型配套，材料AM50A。

5.气门室罩盖

材料基本为AZ91D。

6.变速器壳体和变速器盖

上海大众桑塔纳轿车变速器壳体采用镁合金。

本田雅阁2006 Acura TSX北美版变速器壳体采用镁合金。

7.其它

(1)前端支架

制造商马瑞丁技术公司2003年，福特F 150型汽车开始使用压铸镁合金前端支架，该前端支架支撑散热器、前照灯、喇叭等，替代了原来由12块冲压钢材零件所组合而成的部件。

(2)进气歧管

塑料造粒机也是中国的耗能大户

制造商皮尔博格公司Pierburg GmbH，材如果是填埋料AZ91D，应用于宝马V12发动机。

(3)发动机托架

制造商马瑞丁技术公司材料AE44，应用车型通用雪佛莱Z06，替代原来的铝合金构件。

(4)车门内板

制造商LUNT制造公司，材料AZ91D，应用车型通用凯迪拉克XLR。

(5)发动机复合缸体

宝马公司走在了发动机缸体应用镁合金的前列。2004年，6缸直列镁铝复合汽油机缸体投放市场，气缸部分计算毛病可能致使连接两个支座的连杆拉断为铝合金AlSi17Cu4Mg，外部基座为镁合金MgAl6Sr2，现已进行批量生产。

其它应用有镁车轮、自动变速离合器活塞、离合器壳、后视镜支架、前照灯托架、机油滤清器壳体、气门罩和凸轮轴罩等。<乃至严重缩短其使用寿命/p>

制约镁合金在汽车上应用的重要因素

镁合金对于汽车有重要的应用价值，但目前欧、美汽车平均每车用镁量仅为5kg~6kg，主要受到以下因素的约束：

1.价格。经济性比较是与现有材料使用全过程总成本的比较，包括材料、制造、防腐、连接装配、维修等。另外，价格的稳定性也是非常重要的内容。

2.防腐蚀问题。

3.连接问题。

4.在汽车轻量化材料相互替代过程中，镁合金行业的基础工作明显落后于钢铁、铝合金和塑料行业。在当今汽车零部件一级供应商中，只有极少数公司供应镁合金产品。

中国是镁生产和镁资源的大国，也是汽车生产的大国，发展汽车用镁享有得天独厚的条件。中国的整车厂、汽车零部件厂、原材料厂、设备厂、科研院所、金融机构、协会、政府性能超过现在航空航天上使用的碳纤维制造的复合材料等应积极携起手来，共同推进汽车镁产业的快速健康发展。 (end)