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镁合金的发展趋势及切削加工要点(1)
2006年8月8日 9:13  

1.引言

自20世纪90年代初开始,国际上主要金属材料的应用发展趋势发生了显著变化,钢铁、铜、铅、锌等传统材料的应用增长缓慢,而以镁合金为代的轻金属材料异军突起,以每年20%的速度持续增长。镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金。镁合金按合金成分不同主要分为Mg-AI-Zn-Mn系、Mg-AI-Mn系和Mg-AI-Si-Mn系、Mg-AI-RE系、Mg-Zn-Zr系和Mg-Zn-RE系。

密度(20℃):1.738g/cm3;熔点:650℃;沸点:1107℃;熔化热:8.71kJ/mol;汽化热:134kJ/mol;比热熔(20℃):102.5J/kg.K;线胀系数:25.2×10-6/K;热导率:155.5W/m.K;电阻率:44.5nΩ.m;电导率:38.6%IACS

2.镁合金的性能特点及应用现状

镁合金具有以下几方面的特点:

(1)重量轻:镁合金的比重约1.7,为锌的1/4,钢的1/5,甚至比合金(比重约2.7)的比重也轻1/3。
(2)镁合金具有的“高强度、重量轻”特性使其可在钢、铸铁、锌合金甚至铝合金的传统应用中取代上述材料。
(3)优良的导热性、相对于工程塑料极佳的吸震性,较佳的机械强度、抗冲击性及耐磨性。
(4)抗EMI电磁波:镁合金为非磁性金属,电磁遮蔽性能优良。
(5)寸稳定性高:不易因环境温度变化及时间而改变。
(6)可回收:镁合金具有100%完全回收的特性,更符合当今环保要求。
(7)机械加工特性:如果设镁切削所需动力为1,则铝是1.8,黄铜是2.3,铸铁是3.5;且比重轻,切削惯性小,可高速切削。

镁合金的主要用途在于轻量化。目前镁合金压铸品的应用产业以汽车零组件为主,约占80%以上,其次为3C产业,其它如自行车、器材工具、运动用品及航天国防也都在其应用范围之内。


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


信息、通讯产品77%:其中:笔记本计算机39%,数字摄影机19%,移动电话14%,数码相机5%,投影仪6%,其它电子产品17%。
汽、机车零件18%:其中:汽车零件88%,机车零件12%。
农林机械5%:其中:农林业机械41%,电动工具27%,运动用品8%,其它24%。

美国政府与三大汽车公司(Ford)、通用(GM)、克莱斯勒(Chrysler)于1993年提出PNGV(Partnership for a New Generation of Vehicles)计划,希望在2004年开发6人座省油车,以每100公里耗油3公升为目标,主要在于车体结构与动力系统的轻量化设计开发。


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,机车马达),汽缸盖,吸气歧管,引擎支架,油盖,前盖

 
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