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摘 要:结合生产实际,探讨了当前镁合金产品的市场中相关问题,论述了镁合金车轮性能以及批量生产相关问题,并结合镁合金发展实际,探讨了我国的镁合金产品发展前景,希望对于我国的镁合金产品发展具有一定帮助。
关键词:镁合金产品;市场开发;批量化生产;市场前景
1 引言
随着人们越来越重视低碳绿色社会发展,在各项工作中的节能减排受到各个方面的关注,进行低碳生产和生活显得尤为重要。人们也热衷使用轻质化新型材料,来满足低碳化的需求,同时,镁合金产品在电动自行车、汽车中的广泛应用,也说明了这个问题,这里主要探讨了镁合金产品的市场开发相关问题。
2 镁合金产品的市场开发分析
在2000年左右,镁合金产品逐渐开始有了应用市场。当前,在众多的前叉、车架、轮毂以及曲柄等开发过程中得到广泛应用,这种新型的绿色材料,一般包括以下几个特点[1,2]:一是,优异的动力学性能;二是,突出的疲劳无记忆性;三是,强大的承受力;四是,减震性能突出;五是,能够实现安全回收,实现绿色环保要求。
2.1 镁合金车轮性能比铝合金车轮更为理想
第一,具有较好的抗震性能,由于较高的振动阻尼容量则是镁合金的特点,相比于铝合金,则能更好地对于外界振动能量进行吸收,而其比弹性模量和其他的高强度合金基本相似,这就能够较好适应不同路面的工况,比铝合金车轮性能优异;
第二,具有较高的比强度。在镁合金中,相对密度仅为1.7~1.8,则是钢的23%,铝的64%,其高温力学性能能够满足车轮使用工况要求,其中,ZM5系列镁合金能实现常温下的180MPa的抗拉强度,在50℃~150℃,呈现出高温延伸变形量不大的特点,依然能保持较高强度;
第三,具有较好的受外力退让性。在外力的作用下,镁合金容易出现变形的情况,这不算优点,但是,从安全性能角度考虑,这样就能够实现镁合金轮铸造之后具备更加均匀的应力分布情况。另外,在相应的弹性范围中,对于受到冲击的镁合金来说,其具有较大的能量吸收性,同时,由于弹性形变与弹性模量具有反比例关系,可以看出,相比于铝合金车轮,镁合金车轮则具有更好的承受冲击载荷的作用[3]。
第四,具有自由度较大的截面设计。考虑到镁合金截面刚度则是根据厚度的立方而成比例增加,根据这样的规律性,能够便于进行设计结构尺寸,具有一定的方便性;
第五,具有较好的切削性能。在分析对于切削金属过程的功率消耗来说,镁合金为1的情况下,铝合金为1.8,低碳钢则达到6.3,所以,在极高速的情况下,切削镁合金车轮,能够得到光洁表面的要求,镁车轮并不需要进行抛光处理。
第六,在一定的冲击摩擦影响下,镁合金车轮并不会出现火花,满足车轮使用工况要求。
2.2 批量生产的有关问题
第一,具有和氧比较大的亲和力,应该充分发挥保护性气氛的作用,保护整个熔炼过程,避免出现燃烧情况。在进行镁合金车轮批量生产中,应该注意这个问题,常用的保护气体为SF6、SO2等,他们在特状态下的分解也容易造成环境污染问题,当控制不好的情况下,就会造成周边的建筑物、机械设备受到影响,在长期的作用下还会使得臭氧层受到破坏,造成酸雨问题。因此,批量化生产应该注意不要设置在人口稠密地区,还应该尽力在少无公害保护性气氛方面进行研发;
第二,在批量生产中,应该注意到镁合金的化学稳定性差的问题。在潮湿的环境下,特别是无机酸的影响,这样就会容易出现化学作用,造成一定程度的腐蚀。因此,如果镁合金车轮并没经过表面处理,则一般不会通过盐雾试验。在进行批量化生产中,应该充分考虑到适合车轮耐蚀条件的材料,另外,还应该结合相应的表面处理技术,这些都增加了镁合金车轮的生产成本。
第三,应该在一定的保护气氛下进行镁合金车轮的热处理过程,在进行固溶镁合金的过程中,相比于铝合金,元素扩散和分解速度比较慢,因此,应该保证具有较长的固溶时间,一般都是大于8小时,但是,并不需要水淬火过程,通过人工气流以及空气就可以完成。
第四,相比于铝车轮,镁合金车轮具有比较快的凝固速度,这里通过镁-铝系的ZM5合金为例,相应的固相、液相温度分别为600℃和430℃,具有比较大的结晶间格,在进行凝固过程中,则会造成比较大的显微缩松问题。这样就会造成铸造方面的问题,不利于实现高的气密性要求。考虑到镁合金的特性,以及与铝合金材料的差异性,不能完全简单对于铝车轮的结构、工艺进行移植。
所以,相比于铝合金车轮,镁合金车轮则是一种更为理想的轻合金车轮,在散热、美观以及节能方面都有着一定优势,考虑到丰富的镁资源,必将会大量应用在摩托车、自行车、汽车等交通工具上。考虑到镁合金制造涉及的复杂工艺、环境保护等问题,以及相关镁合金安全件批量生产技术的发展情况,应该保证从各方面积极思考,通过技术进步不断推动镁合金产品的发展。
3 我国发展前景思考
结合我国自身条件,在发展镁合金产品方面,具有一定的优势,首先,我国具有比较丰富的“镁”资源(包括锂),并且大部分高校的材料学院已经开展了涉及到镁合金材料加工工艺制造相关专业,部分地区利用区域优势还建立的专门的镁合金研究结构,能够具有被一定规模的产学研的良好发展结构。纵观我国在90年代所引进的台湾企业,可成科技、富士康,他们所研发的产品都是和镁合金相关,能够在镁合金产品的设计和研发过程中,给予相关的工艺技术、操作规程等方面的宝贵的经验。另外,相应的镁合金及新型材料的技术会议也在我国多次召开,能够保障新型镁合金材料在多领域的产品中得到应用,特别是能够符合快速发展的经济需求,另外,还积极探索在镁合金检测技术、标准方面的内容,能够保障其进行市场化的商业运营[4]。
在进行镁合金市场开发过程中,还需要认真思考很多方面的问题,应该充分利用其绿色新型材料的特点,保证充分发挥其优异性能,积极保障设计和研制高性能的镁合金产品,不断加大必要的宣传,积极开展产业化推动。另外,考虑到表面处理技术在镁合金产品制造中的实际情况,应该从实际出发,认識到在产品的外观上,并没有太多本质变化。
4 结语
随着电动自行车、汽车等科技水平的不断提升,现代化的机电产品正在朝着智能化、轻型化以及环保化等方面发展,当前的背景对于大力发展镁合金产品具有独一无二的机遇和挑战,应该积极制定镁合金的市场发展战略目标,保证通过科技进步,不断推动镁合金产业的健康发展。
参考文献
[1] 查吉利, 龙思远, 徐绍勇. 镁合金产品及生产应用技术开发平台建设[J]. 特种铸造及有色合金,2005,25(10).
[2] 谢晓会, 宋春玉. 浅论生产高附加值镁及镁合金产品的必要性[J].有色金属设计,2012,39(1).
[3] 蒋忠城, 李文珍. 镁合金报废产品回收处理技术的进展[J]. 铸造技术,2005,26(6).
[4] 席俊杰, 党旭丹. 新型镁合金及其热处理和表面改性技术[J]. 金属热处理,2011,36(2).
关键词:镁合金产品;市场开发;批量化生产;市场前景
1 引言
随着人们越来越重视低碳绿色社会发展,在各项工作中的节能减排受到各个方面的关注,进行低碳生产和生活显得尤为重要。人们也热衷使用轻质化新型材料,来满足低碳化的需求,同时,镁合金产品在电动自行车、汽车中的广泛应用,也说明了这个问题,这里主要探讨了镁合金产品的市场开发相关问题。
2 镁合金产品的市场开发分析
在2000年左右,镁合金产品逐渐开始有了应用市场。当前,在众多的前叉、车架、轮毂以及曲柄等开发过程中得到广泛应用,这种新型的绿色材料,一般包括以下几个特点[1,2]:一是,优异的动力学性能;二是,突出的疲劳无记忆性;三是,强大的承受力;四是,减震性能突出;五是,能够实现安全回收,实现绿色环保要求。
2.1 镁合金车轮性能比铝合金车轮更为理想
第一,具有较好的抗震性能,由于较高的振动阻尼容量则是镁合金的特点,相比于铝合金,则能更好地对于外界振动能量进行吸收,而其比弹性模量和其他的高强度合金基本相似,这就能够较好适应不同路面的工况,比铝合金车轮性能优异;
第二,具有较高的比强度。在镁合金中,相对密度仅为1.7~1.8,则是钢的23%,铝的64%,其高温力学性能能够满足车轮使用工况要求,其中,ZM5系列镁合金能实现常温下的180MPa的抗拉强度,在50℃~150℃,呈现出高温延伸变形量不大的特点,依然能保持较高强度;
第三,具有较好的受外力退让性。在外力的作用下,镁合金容易出现变形的情况,这不算优点,但是,从安全性能角度考虑,这样就能够实现镁合金轮铸造之后具备更加均匀的应力分布情况。另外,在相应的弹性范围中,对于受到冲击的镁合金来说,其具有较大的能量吸收性,同时,由于弹性形变与弹性模量具有反比例关系,可以看出,相比于铝合金车轮,镁合金车轮则具有更好的承受冲击载荷的作用[3]。
第四,具有自由度较大的截面设计。考虑到镁合金截面刚度则是根据厚度的立方而成比例增加,根据这样的规律性,能够便于进行设计结构尺寸,具有一定的方便性;
第五,具有较好的切削性能。在分析对于切削金属过程的功率消耗来说,镁合金为1的情况下,铝合金为1.8,低碳钢则达到6.3,所以,在极高速的情况下,切削镁合金车轮,能够得到光洁表面的要求,镁车轮并不需要进行抛光处理。
第六,在一定的冲击摩擦影响下,镁合金车轮并不会出现火花,满足车轮使用工况要求。
2.2 批量生产的有关问题
第一,具有和氧比较大的亲和力,应该充分发挥保护性气氛的作用,保护整个熔炼过程,避免出现燃烧情况。在进行镁合金车轮批量生产中,应该注意这个问题,常用的保护气体为SF6、SO2等,他们在特状态下的分解也容易造成环境污染问题,当控制不好的情况下,就会造成周边的建筑物、机械设备受到影响,在长期的作用下还会使得臭氧层受到破坏,造成酸雨问题。因此,批量化生产应该注意不要设置在人口稠密地区,还应该尽力在少无公害保护性气氛方面进行研发;
第二,在批量生产中,应该注意到镁合金的化学稳定性差的问题。在潮湿的环境下,特别是无机酸的影响,这样就会容易出现化学作用,造成一定程度的腐蚀。因此,如果镁合金车轮并没经过表面处理,则一般不会通过盐雾试验。在进行批量化生产中,应该充分考虑到适合车轮耐蚀条件的材料,另外,还应该结合相应的表面处理技术,这些都增加了镁合金车轮的生产成本。
第三,应该在一定的保护气氛下进行镁合金车轮的热处理过程,在进行固溶镁合金的过程中,相比于铝合金,元素扩散和分解速度比较慢,因此,应该保证具有较长的固溶时间,一般都是大于8小时,但是,并不需要水淬火过程,通过人工气流以及空气就可以完成。
第四,相比于铝车轮,镁合金车轮具有比较快的凝固速度,这里通过镁-铝系的ZM5合金为例,相应的固相、液相温度分别为600℃和430℃,具有比较大的结晶间格,在进行凝固过程中,则会造成比较大的显微缩松问题。这样就会造成铸造方面的问题,不利于实现高的气密性要求。考虑到镁合金的特性,以及与铝合金材料的差异性,不能完全简单对于铝车轮的结构、工艺进行移植。
所以,相比于铝合金车轮,镁合金车轮则是一种更为理想的轻合金车轮,在散热、美观以及节能方面都有着一定优势,考虑到丰富的镁资源,必将会大量应用在摩托车、自行车、汽车等交通工具上。考虑到镁合金制造涉及的复杂工艺、环境保护等问题,以及相关镁合金安全件批量生产技术的发展情况,应该保证从各方面积极思考,通过技术进步不断推动镁合金产品的发展。
3 我国发展前景思考
结合我国自身条件,在发展镁合金产品方面,具有一定的优势,首先,我国具有比较丰富的“镁”资源(包括锂),并且大部分高校的材料学院已经开展了涉及到镁合金材料加工工艺制造相关专业,部分地区利用区域优势还建立的专门的镁合金研究结构,能够具有被一定规模的产学研的良好发展结构。纵观我国在90年代所引进的台湾企业,可成科技、富士康,他们所研发的产品都是和镁合金相关,能够在镁合金产品的设计和研发过程中,给予相关的工艺技术、操作规程等方面的宝贵的经验。另外,相应的镁合金及新型材料的技术会议也在我国多次召开,能够保障新型镁合金材料在多领域的产品中得到应用,特别是能够符合快速发展的经济需求,另外,还积极探索在镁合金检测技术、标准方面的内容,能够保障其进行市场化的商业运营[4]。
在进行镁合金市场开发过程中,还需要认真思考很多方面的问题,应该充分利用其绿色新型材料的特点,保证充分发挥其优异性能,积极保障设计和研制高性能的镁合金产品,不断加大必要的宣传,积极开展产业化推动。另外,考虑到表面处理技术在镁合金产品制造中的实际情况,应该从实际出发,认識到在产品的外观上,并没有太多本质变化。
4 结语
随着电动自行车、汽车等科技水平的不断提升,现代化的机电产品正在朝着智能化、轻型化以及环保化等方面发展,当前的背景对于大力发展镁合金产品具有独一无二的机遇和挑战,应该积极制定镁合金的市场发展战略目标,保证通过科技进步,不断推动镁合金产业的健康发展。
参考文献
[1] 查吉利, 龙思远, 徐绍勇. 镁合金产品及生产应用技术开发平台建设[J]. 特种铸造及有色合金,2005,25(10).
[2] 谢晓会, 宋春玉. 浅论生产高附加值镁及镁合金产品的必要性[J].有色金属设计,2012,39(1).
[3] 蒋忠城, 李文珍. 镁合金报废产品回收处理技术的进展[J]. 铸造技术,2005,26(6).
[4] 席俊杰, 党旭丹. 新型镁合金及其热处理和表面改性技术[J]. 金属热处理,2011,36(2).