文本描述
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镁合金在汽车领域上的应用
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镁合金特点及用途
镁合金在汽车上的应用
世界大汽车公司对镁在汽车各部件上的应用
镁合金在汽车上未来的发展趋势和意义
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镁合金简介
镁合金是一种绿色环保的金属材料,质地很软,只有钛的2/5,铝的2/3,色泽鲜艳,不易褪色;镁合金的比重约1.7,为锌的1/4,钢的1/5,甚至比铝合金(比重约2.7)的比重也轻1/3。镁合金中的合金元素主要有铝,锌各锰,有时也加入少量的锆,铈,钍等。
镁合金与铝合金、钢、铁相比具有较低的弹性模量,在同样受力条件下,可消耗更大的变形功,具有降噪、减振功能,可承受较大的冲击震动负荷。主要取代铸铁、铝合金、塑料和钢制冲压焊装组合件,多以压铸件为主。
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镁合金按制造工艺可分为变形镁合金和铸造镁合金。 变形镁合金多用作航空航天器的结构材料和飞机蒙皮等。 铸造镁合金多用于制造飞机、汽车、摩托车、电影机械的零部件,以减轻重量,提高性能。
水箱模组支架(Ford)
排挡操控台(Audi)
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镁合金的特点
1.镁合金具有较好的铸造性和加工性能:
(1)铸造性能良好,镁合金压铸件的最小壁厚可达0.6mm,而铝合金为1.2-1.5mm。
(2)镁的结晶潜热比铝小,在模具内凝固快,生产率比压铸铝件高出40-50%,最高可达两倍。
(3)镁合金有相当好的切削加工性能,切削时对刀具的消耗很低,切削功率很小。镁合金、铝合金、铸铁、低合金钢切削同样零件消耗的功率比值为:1:1.8:3.5:6.3。
2.镁合金电磁屏蔽性能和导热性均较好,适合于作发出电磁干扰的电子产品的壳、罩,尤其是紧靠人体的手机。镁合金与铝、铜等有色金属一样具有非火花性,适合做矿山设备和粉粒操作设备。镁合金表面具有非粘附性,适合于做在冰、雪、沙尘中运动的产品。镁合金有较好的耐磨性,适宜做缠绕滑动设备。
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3.有较高的尺寸稳定性,稳定的收缩率,铸件和加工件尺寸精度高,适于做样板,夹具和电子产品外罩。
4.对缺口的敏感性比较大,易造成应力集中。
5.可回收。与塑料类材料相比,镁合金具有可回收性。这对降低制品成本、节约资源、改善环境都是有益的。
6抗EMI电磁波:镁合金为非磁性金属,电磁遮蔽性能优良。
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镁合金的主要用途?
应用产业——应用产品????
汽车零件——车座支架、仪表板及托架、电动窗电机壳体、升降器及轮轴电枢、油门踏板、音响壳体、后视镜架????
自行车零件——避震器零件、车架、曲柄、花壳、三/五通零件、轮圈、刹车手把????
电子通讯——笔记本计算机外壳、MD外壳、移动电话外壳、投影机外壳????
航天国防——航空用通信器和雷达机壳、飞机起落架轮壳????
运动用品——网球拍、滑雪板固定器、球棒、射弓中段与把手????
器材工具——手提电动锯机壳、鱼钓自动收线匣、控制阀、相机机壳、摄像机壳
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可以镁合金化的汽车零件
悬吊系统总成——零件名称:车轮,备用轮胎,控制臂(2个,后方),控制臂(2个,前方),引擎架,后方支架???
?内装总成——零件名称:仪表板、横梁,仪表板支架,椅背椅座,气囊零件????
方向盘总成——方向盘零件????
车身总成——零件名称:保险杆补强横梁,铸造车门内衬,铸造A/B柱,挡风片开关补强材,行李架,侧镜????
刹车系统总成——零件名称:ABS零件,离合器/刹车踏板托架,踏板零件????
电气机械零件——交流电箱,音响/EEC零件,雨刷电机,交流电/AC托架????
动力系统总成——传动(阀体、箱、侧盖、启动器),传动箱(总重量12kg的15%),发动机组,支撑托架,罩套(油/水泵,机车马达),汽缸盖,吸气歧管,引擎支架,油盖,前盖
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三菱镁合金车身
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镁合金在汽车领域上的应用
目前,镁合金在汽车上的应用零部件可归纳为2类。
(1)壳体类。如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。
仪表盘
引擎盖
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2)支架类。如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。
座椅框架
方向盘
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根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,汽车自重每减轻10%,其燃油效率可提高5%以上;汽车自重每降低100 kg,每百公里油耗可减少0.7 L左右,每节约1 L燃料可减少CO2排放2.5 g,年排放量减少30%以上。所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大,汽车的轻量化成必然趋势。
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目前汽车上各种材料的重量比例
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目前汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。这三部分地区1995年的用量为42kt,到1997年增至67kt,预计到2006年将达到200kt。下表为这三个地区1995—2005年轿车用镁合金铸件和压铸件需求情况。
北美、欧洲、日韩等地1995—2005年轿车用镁合金铸件和压铸件需求情况(kt)表
\ 年份 地区\ 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2005
北美 23 31 38 41 47 45 80
欧洲 10 20 17 23 29 33 58
日、韩 2 2 3 4 5 6 22
其它 7 7 9 9 10 11 22
共计 42 50 67 77 91 95 182