2006国外发展镁合金及其成形技术.doc

国外发展镁合金及其成形技术 发布时间： 2006-9-26 0:00:00?中国废旧物资网 　　由于镁合金的发展潜力，以及应用优势，引起了许多国家的政府、企业和研究机构对镁合金及其成形技术的高度重视，投入了大量人力、财力进行开发，以及研究，并且取得了显著效果。在镁合金的熔炼技术、高性能镁合金材料及其先进成形技术的开发、镁合金表面处理技术等方面取得了很大进展。 　　一、国外发展动态 　　目前，世界各国正在加大镁及镁合金的生产。镁合金公司 (MAC) 在刚果投资几亿美元，建设年产6万吨的压铸镁合金厂。澳大利亚研究和发展建设多个镁项目。另外，日本、德国、英国、俄罗斯及其他的国家也已完成建新厂，或者正在扩大已有工厂的生产能力。 　　为了降低轿车自重，以减少汽油消耗，提高轿车的使用性能，各大汽车公司对镁合金在汽车中的应用研究投入了很大的热情，纷纷积极投资镁合金冶炼基地，确保原材料的供应。世界头号汽车——公司美国通用汽车公司与世界第二大镁业公司——挪威Norsk Hydro镁业公司达成协议，就增加镁合金在汽车上的应用进行长期合作，Norsk Hydro镁业公司将稳定地长期向通用汽车公司提供所需镁合金和镁合金零部件。 　　镁合金在电子器件中应用的增长就更快, 日本松下、NEC、SONY，以及欧洲、美国等著名公司已用镁合金制造便携式电脑、手提电话，以及摄录像机壳体，显示出了很强的竟争力。 　　二、国外镁合金及其成形技术的新发展 　　为了提高镁合金及其制品的质量，国外就耐热镁合金等进行研发，发展镁合金熔炼技术，发展镁合金成形技术，等等。 　　1、耐热镁合金 　　镁合金耐热性差是阻碍镁合金广泛应用的主要原因之一，当温度升高时，镁合金的强度和镁合金的抗蠕变性能大幅度下降，使镁合金在汽车等工业中难以作为关键零件（如发动机零件）材料，而影响其广泛应用。美国等国家将耐热镁合金的研究开发作为重要的突破方向，其目标是在不大幅度增加成本的前提下，提高镁合金在150~250度的高温强度和抗蠕变性能，开发具有良好压铸性能和耐蚀性的耐热镁合金。 　　2、镁合金熔炼技术 　　由于SF6的温室效应是CO2的23900倍，因此，减少SF6的使用，或者研制有效无毒副作用的SF6气体代用品和技术，成为镁合金先进熔炼技术的重要开发内容。1999年，国际镁业协会(IMA)发布了SO2和SF6气体的替代研究计划，在全球范围内进行招标，后来挪威的私立研究机构SINTEF与挪威科技大学共同获得了国际镁协的资助，主要研究氟化物和氟碳化物(HFC－134a、HFE7100等)的保护性能。此外，澳大利亚昆士兰大学矿产与材料工程系的Cashion等人也开展了类似的研究工作，系统的研究了HFC－134a的保护效果和工艺特性；加拿大HATCH轻金属公司的Revankar等人开发出了全新替代SF6气氛的镁熔体保护系统，采用BF3作为保护气体。 　　近年来通过熔炼铸造设备的开发大大推进了镁合金熔炼技术发展。欧美的有些镁合金压铸企业采用容积泵(Gas displacement pump)定量浇注，减少SF6气体的用量。容积泵有一个圆柱形泵室，靠阀调节流量，液流速度通过Ar气压控制，很适合于镁合金压铸生产。 　　镁合金熔炼炉的镁合金液温度、液位检测与控制装置、气体保护装置、熔炼和注射过程的自动控制系统等是目前研究与开发的重点。 　　3、镁合金成形技术　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　（1）压铸 　　压铸是镁合金最主要的成形工艺，世界上镁合金铸件的93%是用压铸工艺生产的。 　　镁合金有很好的压铸工艺性能： 　　? 镁合金液粘度低、流动性好，易于充型，用镁合金可以很容易地生产壁厚1~2mm的压铸件，现在最小壁厚可达0.6mm。 　　? 镁合金压铸件的铸造斜度为1.5度，而铝合金是2~3.5度。 　　? 镁合金压铸件的尺寸精度比铝压铸件高半倍。 　　? 镁合金的熔点和结晶潜热都低于铝合金，压铸过程中对模具的冲蚀小，而且不易粘模，其模具使用期间比铝合金压铸模具长2~4倍。 　　? 镁合金压铸周期比铝合金短，生产率比铝合金提高25%。 　　此外，镁合金切削加工性能优于铝合金，切削速度比铝合金快半倍，加工耗能比铝合金低半倍。 　　镁合金有热室压铸和冷室压铸两种方式，主要取决于铸件壁厚。镁合金热室压铸一般用于薄壁铸件。目前，镁合金热室压铸正向大型发展。由于镁合金冷室压铸适合于生产汽车用的镁合金铸件，其应用前景很好，近年来发展很快。德国Auchen大学改进了冷室压铸机压室金属液的充填方式，由传统的上部充填改为由下部充填，使镁合金液以平稳的层流方式充填压室，减少了卷气和氧化夹杂。 　　德国FRECH公司，瑞士BUHLE