镁合金在汽车上的应用简介
镁合金在汽车板的应用优势
与其它金属相比镁合金具有很多性能特点[3]：
①密度小，例如AZ91镁合金的密度是1.81g·cm-3，约为铝的2/3，铁的1/4，接近工程塑料的密度。
②抗拉强度、屈服强度、伸长率与铝合金铸件相当。几种常用的镁合金性能见下表。
③具有良好的耐腐蚀性能、电磁屏蔽性能、防辐射性能，可进行高精度机械加工，且热传导性好，用在压铸汽车轮毂上，可有效散发制动摩擦热量，提高制动稳定性口；
④具有良好的压铸成形性能和尺寸稳定性，压铸件壁厚最小可达0．15 mm，适合制造各类汽车压铸件；
⑤具有良好的阻尼系数，消震性能优于铝合金和铸铁，用于壳体可以降低噪声，用于座椅、轮圈可以减少动，提高汽车的安全性和舒适性；
⑥易于回收再生。回收的镁合金可直接熔化再进行浇铸，且不降低其力学性能。
表1 常用镁合金的性能
合金 AM60A AS21X1 AS41A,XB AZ91A\\B\\D A350 抗拉强度MPa 拉伸屈服强度MPa 拉压屈服强度Mpa 延伸率 弹性模量GPa 205 240 220 230 325 115 130 150 150 160 115 130 150 165 6 9 4 3 4 45 45 45 71 更为重要的是，镁是自然界中分布最广的元素之一，约占地壳质量的2.35%，列第八位，仅次于O、 Si、Al、Fe、Ca、 Na、K，由于镁本征化学性质活泼，在自然界中主要以化合物的形式存在，在陆地上的含量为1.930%，海水中的含量为0.42%，达2.1×1015t。我国是世界上镁矿资源最富有的国家。主要含镁资源包括菱镁矿：资源总量31.45亿t，居世界首位；白云石：资源总量约40亿t；盐湖卤水：柴达木盆地镁盐保有储量48.15亿t[4]。丰富的镁矿资源为我国镁产业的可持续发展
提供了最可靠的资源保障。相反，铁矿及铝矿资源则相对贫乏一些。已探明世界储量的铁矿石与铝土矿的可采储量保障年限只有约70年和50年。我国的铁、铝资源更加贫乏，储量仅占世界比例18.7%和2.3%，可采储量保障年限分别在30年左右和10年以下。
从污染角度讲，钢铁的质量密度大，消费量大，其制品在使用过程中易造成高能耗和污染排放；铝虽为轻质材料，但仅铝电解一个工艺环节的电耗就占到整个有色工业的90％，并也间接导致高污染排放。而被冠以“21世纪绿色结构材料”美誉的金属镁在这些方面则相对好一些。
据中国有色金属工业协会数据统计,2008年1-8月份全国共产原镁44.89万吨,同比增长16.8%。需要说明的是，由于受到国际各种金属材料的影响，刚才价格的上升，使镁合金成本方面的劣势进一步减小，镁合金的综合优势进一步明显。因此，对于盛产镁合金资源的中国来说，中高档轿车采用镁合金制作汽车零件也就更加彰显优势了。
三、镁合金在汽车上的使用部位
自1970年中东石油危机以来, 为减轻汽车质量以降低油耗和污染, 提高安全性能, 镁合金材料在汽车工业中的应用与日俱增。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。综合部分厂家的使用情况，目前镁合金材料主要用来制造以下汽车零部件[6]：
(1) 车内构件: 仪表盘、座椅架、坐位升降器、操纵台架、气囊外罩、转向盘、锁合装置罩、转向柱、转向柱支架、收音机壳、小工具箱门、车窗马达罩、刹车与离合器踏板托架、气动托架踏板等。
(2) 车体构件: 门框、尾板、车顶框、车顶板、IP横梁等。
(3) 发动机及传动系统: 阀盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换挡变速器、离合器外壳活塞、进气管、机油盘、交流电机支架、变速器壳体、齿轮箱壳体、油过滤器接头、马达罩盖、气缸头盖、分配盘支架、油泵壳、油箱、滤油器支架、左侧半曲轴箱、右侧半曲轴箱、空机罩、左抽气管、右抽气管等。 (4) 底盘: 轮毂、引擎托架、前后吊杆、尾盘支架。 四、镁合金应用存在的问题
[5]
目前，汽车上使用镁合金件的量越来越大，但镁合金应用还存在一些问题。一是废镁回收方法少，回收成本高。二是腐蚀问题。镁是活泼金属，很容易氧化和腐蚀，几乎没有低成本的方法来保证稳定的生产工序。三是镁合金没有足够的性能数据库。目前镁合金基础数据不够，无负责收集整理和宣传生产数据的机构，无系统的力学性能测试数据，在腐蚀、热膨胀和模具设计等方面数据也不够。因此，应该建立充分的镁合金数据库，设计出成本低、质量好的部件。