鎂合金新材料行業(yè)分析報(bào)告-在線瀏覽
2024-09-12 22:42本頁面
【正文】 一次世界大戰(zhàn)開始之前，法國、德國、英國和加拿大都實(shí)現(xiàn)了鎂的工業(yè)生產(chǎn)，但產(chǎn)量有限，大約年產(chǎn)量幾百噸，主要用于軍事方面。獲得了成功。20世紀(jì)90年代初，世界鎂產(chǎn)能有76％左右采用電解技術(shù)，但是到2003年采用熱還原技術(shù)鎂產(chǎn)量比例卻增加到46％。進(jìn)入21世紀(jì)后，鎂消費(fèi)進(jìn)入快速增長期，%。從全球原鎂的消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，大致可以分為工程結(jié)構(gòu)材料和非工程結(jié)構(gòu)材料，非工程結(jié)構(gòu)材料主要包括鋁合金元素添加、煉鋼脫硫、還原海綿欽、鎂陽極及其他方面，這部分應(yīng)用比例屬于原鎂的傳統(tǒng)領(lǐng)域，占原鎂應(yīng)用的60%以上。鎂在工程材料應(yīng)用已成為鎂消費(fèi)的重要領(lǐng)域，也是增長最快的領(lǐng)域。鎂合金分為鑄造鎂合金和變形鎂合金，目前鎂合金主要以壓鑄件的形式應(yīng)用。長期來看，隨著變形鎂合金及鎂合金冷加工技術(shù)的成熟，鎂合金板帶材替代汽車及建筑行業(yè)忠的鋁合金板帶材的應(yīng)用將給鎂合金行業(yè)帶來巨大的發(fā)展前景。鎂合金材料作為極具優(yōu)勢和潛力的輕量化材料遲遲難以得到推廣應(yīng)用，主要是受到了以下幾方面因素的制約：（1）鎂合金材料及加工性能存在一定的不足①鎂合金為密排六方結(jié)構(gòu)，滑移系較少，在室溫和低溫條件下塑性較差，鎂合金加工需要加溫，工藝比較復(fù)雜，還需要較為嚴(yán)格的安全措施；②耐熱性和抗蠕變性能不佳，普通鎂合金的工作溫度范圍不能超過150℃；③鎂合金化學(xué)性質(zhì)活潑，普通鎂合金易氧化燃燒和引起腐蝕，需要在阻燃和防腐方面采取特殊措施，增加使用成本。而且目前鎂合金的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累還不夠，沒有系統(tǒng)的力學(xué)性能測試，在腐蝕、熱膨脹及模具設(shè)計(jì)等方面的數(shù)據(jù)也不夠，使得汽車零部件的設(shè)計(jì)難度增大，成本增加。（3）塑性成形工藝的生產(chǎn)效率、成材率還待進(jìn)一步提升與鑄造鎂合金相比，經(jīng)過軋制、擠壓、鍛造等塑性成形技術(shù)生產(chǎn)的變形鎂合金產(chǎn)品常具有更高的強(qiáng)度和塑韌性，并可通過調(diào)整成形工藝來控制鎂合金的組織和性能，以滿足多樣化結(jié)構(gòu)材料的需求。（4）鎂合金冷加工技術(shù)還待成熟目前鎂合金擠壓型材很難進(jìn)行二次成型加工，如折角、煨彎，難以用于制造車窗窗框及其他整體框架結(jié)構(gòu)零部件。鎂合金研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程在加快雖然鎂合金推廣應(yīng)用受到以上幾點(diǎn)因素的制約，但是我們看到隨著鎂合金開發(fā)工作的不斷深入，部分制約因素在逐漸被突破：（1）一批新的高強(qiáng)度、高耐熱、高耐蝕性鋁合金不斷研制出來2009年山西銀光華盛鎂業(yè)研制開發(fā)了高強(qiáng)高韌鎂合金、輪轂專用鎂合金、自行車專用鎂合金、超塑性鎂合金、細(xì)晶鑄造鎂合金等5種新合金；上海交通大學(xué)自主開發(fā)了高強(qiáng)度耐高溫的稀土新型鎂合金JDM1和JDM2：中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研制出了AR091——高耐蝕鎂合金等。（3）國內(nèi)鎂深加工已初具規(guī)模軋制鎂合金板帶方面，營口銀河鎂鋁采用熱軋開坯、溫軋、冷軋生產(chǎn)1750mm寬幅鎂合金板帶、福建華鎂利用鑄軋工藝生產(chǎn)2100mm特寬板帶、深圳新星化工開發(fā)了“連鑄連軋”新工藝生產(chǎn)1200mm寬幅鎂合金板帶、重慶奧博采用熱軋溫軋冷軋生產(chǎn)1350mm寬幅鎂合金板帶。鎂壓鑄以上海鎂鎂、重慶博奧鎂鋁、富士康太原鎂合金為代表的長三角、重慶、山西等產(chǎn)業(yè)基地逐漸形成。而汽車作為鎂合金行業(yè)最大的終端消費(fèi)以及最有可能首先大規(guī)模應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)，其對(duì)鎂合金需求的拉動(dòng)對(duì)鎂合金技術(shù)的進(jìn)步、規(guī)模的壯大起著舉足輕重的作用。國際能源機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，全球57%的石油消費(fèi)是在交通領(lǐng)域，預(yù)計(jì)到2020年交通領(lǐng)域石油消耗將占全球石油總消耗62%以上；《京都議定書》規(guī)定減排的6種氣體大都與汽車有關(guān)。歐盟通過減少汽車二氧化碳排放的指令來限制新車的排放，到2015年，歐洲新車平均排放將逐步降至每公里130克二氧化碳，到2020年為95克/公里。到2020年要與世界先進(jìn)水平持平。另外，越來越高的石油價(jià)格使得汽車的使用成本也居高不下，而汽車使用燃料的60%，消耗在汽車自重上。為了減少碳排放量，各國汽車制造商積極進(jìn)行汽車輕量化，謹(jǐn)慎面對(duì)日趨嚴(yán)苛的排放法規(guī)。換句話說，2020 年之前，所有的汽車應(yīng)該可以達(dá)到15%的輕量化。汽車對(duì)不同零部件性能的要求有很大的差異，所以對(duì)于鎂合金的性能的要求也不同。最初產(chǎn)品是鎂鋁合金壓鑄件，主要應(yīng)用于變速器殼體上；耐熱鎂鋁合金的發(fā)展使其開始逐步應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速器等部位；隨著壓鑄技術(shù)的發(fā)展，形狀復(fù)雜的薄壁壓鑄鎂鋁合金件可應(yīng)用在汽車車身如前后擋板等部位；等溫鍛造技術(shù)的發(fā)展可以使得鎂鋁合金件應(yīng)用在汽車底盤；近年來變形鎂鋁合金的研究和開發(fā)，其軋制和擠壓的產(chǎn)品可以應(yīng)用于汽車內(nèi)部如儀表盤、轉(zhuǎn)向盤和座椅等部位。到目前為止，汽車上共有60多個(gè)零部件采用鎂合金，其中儀表盤基座、座位框架、方向盤軸、發(fā)動(dòng)機(jī)閥蓋、變速箱殼、進(jìn)氣歧管、汽車車身等7個(gè)部件鎂合金的使用率最高。殼類零件采用高塑性的鎂合金不僅可減輕質(zhì)量，且由于鎂合金的阻尼衰減能力強(qiáng)，還可提高汽車抗振動(dòng)及耐碰撞性能，降低汽車運(yùn)行時(shí)的噪音；主要包括氣缸蓋、離合器殼、變速器殼、濾油器殼、空氣濾清器殼、分動(dòng)器殼、增壓器殼、燈罩等。～，我國汽車單車用量不到10公斤。據(jù)尚輕時(shí)代調(diào)查，國內(nèi)主要的汽車企業(yè)都已經(jīng)采用了部分鎂合金零部件，并制訂了未來擴(kuò)大用鎂合金的發(fā)展計(jì)劃。在未來5年內(nèi)，奇瑞汽車公司的汽車鎂合金的平均用量將力爭達(dá)到30公斤。東風(fēng)汽車已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用了車身、底盤、變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、大型復(fù)雜類等多類25種鎂合金部品。一汽集團(tuán)：已經(jīng)形成1500噸/年鎂合金壓鑄生產(chǎn)能力。已經(jīng)開發(fā)并生產(chǎn)出10多種鎂合金部件。六、電動(dòng)汽車推廣將加速汽車輕量化材料的應(yīng)用對(duì)于傳統(tǒng)汽車，鎂合金輕量化帶來的經(jīng)濟(jì)性不足以抵消較高的制造成本目前鎂合金在汽車上的應(yīng)用的增長速度并沒有市場的預(yù)期的那么迅速，除了鎂合金價(jià)格和性能之外，汽車輕量化進(jìn)程的緊迫性和必要性不強(qiáng)也是主要的因素之一。譬如目前鎂合金的汽車零部件平均可以減重35%55%，但是額外的制造成本卻要增加712美元/Kg；考慮到車輛壽命周期內(nèi)節(jié)省的燃
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