當(dāng)前位置：網(wǎng)站首頁>>專業(yè)技術(shù)庫
專業(yè)技術(shù)庫
鎂合金作為**輕的結(jié)構(gòu)材料及可回收的綠色材料近年來備受關(guān)注。在汽車工業(yè)、電子工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用增長勢頭強(qiáng)勁。目前用于汽車上的鎂合金零件至少有60種，主要有儀表盤、座椅骨架、方向盤、引擎蓋、變速箱、進(jìn)氣歧管、輪轂等。德國大眾公司預(yù)測在未來5年內(nèi)每輛汽車上的用鎂量可以達(dá)到60-80kg（1）。近年來，隨著原鎂材料價(jià)格的下降，鎂合金成形工藝技術(shù)及其裝備水平的提高，以及鎂合金防腐工藝的改善，鎂合金輪轂在汽車、摩托車、自行車上的使用將越來越多。本文概述了鎂合金輪轂的特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀，以及電磁泵低壓鑄造鎂合金輪轂的工藝特點(diǎn)。
一．鎂合金輪轂的特點(diǎn)及其應(yīng)用現(xiàn)狀
1．鎂合金輪轂的特點(diǎn)
在車輛上采用鎂合金輪轂?zāi)苓_(dá)到輕量化的目的，與鋁合金輪轂相比，重量減輕30%左右。此外，尚有其它優(yōu)點(diǎn)：
① 高減振特性：鎂合金材料具有較高的阻尼系數(shù)，是鋁合金的15倍，鋼的60倍(2)。阻尼系數(shù)越大，振幅衰減越快，減振性能越好。使用鎂合金輪轂可減少汽車引擎、懸吊托架及變速箱的震動(dòng)，提高其使用壽命；同時(shí)也提高了汽車行駛過程中的平穩(wěn)性、****性和舒適性。據(jù)報(bào)道(3)，美國研制的一種鎂合金汽車輪轂，在輪胎被扎破后仍能以不高于48km/h的速度行駛，汽車不受損害，可防止人身事故。而對(duì)騎摩托車或自于行車的人而言，更低的振動(dòng)性意味著更高價(jià)值的享受。
② 高熱傳導(dǎo)率：對(duì)汽車來說，鎂合金輪轂具高熱導(dǎo)率（較鋁合金輪轂略差），可降低煞車系統(tǒng)溫度，延長煞車輪轂使用壽命。
③ 提高汽車性能：較輕的鎂合金輪轂有利于改善汽車的加速與剎車性能。
④ 改善燃油效率與降低污染：使用鎂合金輪轂可減輕1.5-2.5%汽車重量，提升燃油效率，降低污染。
⑤ 高的剛性：同鋁合金輪轂相比，剛性大大提高，因?yàn)殒V合金輪轂盡管壁厚增加但對(duì)重量影響不大。因此，當(dāng)受到障礙物沖擊時(shí)能保持輪轂的形狀，從而提高輪胎的壽命。
2．鎂合金輪轂的應(yīng)用現(xiàn)狀
鎂合金輪轂的諸多優(yōu)點(diǎn)不但能夠滿足汽車輕量化的要求，同時(shí)還能提高汽車某些方面的性能，因此在賽車以及某些****車上開始使用鎂合金輪轂。
鎂合金輪轂在汽車上的使用并非**近才出現(xiàn)。早在1967年，英國奧斯汀(Austin)汽車便在Mini Cooper 1275S這款車上開始采用鎂合金輪轂，而德國豪華車保時(shí)捷（Porsche）的911T也于1973年首次應(yīng)用鎂合金輪轂。由于價(jià)格昂貴、防腐問題的困擾，鎂合金輪轂一直沒在轎車上普及，只是在賽車和少量高級(jí)車上使用。但是，隨著原鎂材料價(jià)格的下降、鎂合金防腐工藝的提高以及鎂合金成形工藝的改善，鎂合金輪轂在汽車、摩托車、自行車上的使用將越來越多。
目前在汽車業(yè)中，鎂合金輪轂除了在賽車上應(yīng)用較多外，在各大汽車廠推出的概念車上也配備鎂合金輪轂，但是在批量生產(chǎn)的車型中應(yīng)用卻不多。目前使用鎂合金輪轂的汽車公司及其車型。其中通用的Corvette C5車型標(biāo)配為鋁合金輪轂，但同時(shí)也提供Dymag公司生產(chǎn)的鑄造鎂合金輪轂給消費(fèi)者選用。除此之外，在輪轂的零售市場上有適合Hyundai、Citroen、Mazda、Mitsubishi、BMW、Audi、Mercedes、Volvo等車型的鎂合金輪轂供用戶選用，但目前其價(jià)格比鋁合金輪轂高約一倍。
汽車上的應(yīng)用固然是鎂合金輪轂的一個(gè)重要領(lǐng)域，但不能忽視其在摩托車和自行車上的應(yīng)用。
在摩托車行業(yè)，將近九成的賽車用摩托車都采用鎂合金輪轂，不僅如此，鎂合金輪轂的應(yīng)用車型還擴(kuò)展到運(yùn)動(dòng)型摩托車、輕便型摩托車、概念型摩托車，覆蓋歐美日十幾種主要摩托車品牌，其中僅英國的Dymag輪轂就應(yīng)用多達(dá)400種車型。采用鎂合金輪轂的部分摩托車廠家及其車型見表2。在我國，重慶鎂業(yè)開發(fā)出了LX150鎂合金綠色概念摩托車，其中有12個(gè)零部件采用鎂合金材料，包括摩托車前后輪轂、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱體、箱蓋、尾蓋及后扶手等。整臺(tái)摩托車鎂合金用量是12公斤，總減重6公斤左右。在2003年9月同鋁合金摩托車對(duì)比進(jìn)行路況試驗(yàn)，結(jié)果表明(4)，鎂合金摩托車百公里耗油2.827L，鋁合金摩托車百公里耗油3.243L，兩車相比前者百公里節(jié)油約0.416L，油耗降低10%左右。同時(shí)，CO、HC和NOx的排放限值可達(dá)到并超過歐洲Ι號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。另外，從顛簸損壞的程度來看，鎂合金摩托車也較鋁合金摩托車損壞少，這同鎂合金材料的輕量化特點(diǎn)以及鎂合金輪轂優(yōu)良的減振性能有密切的聯(lián)系。
在自行車鎂合金輪轂的應(yīng)用中，意大利BASSANO GRIMECA 生產(chǎn)的3輻與6輻的鎂合金輪轂具有輕量、堅(jiān)固的、減振等特點(diǎn)，使用起來不僅便利而且更舒適。我國臺(tái)灣也有不少廠商從事鎂合金輪轂的開發(fā)研究，如儀銘東工業(yè)股份有限公司于2000年開發(fā)出了適用于自行車及電動(dòng)自行車的鎂合金焊接輪轂、遠(yuǎn)東機(jī)械則有三種規(guī)格的鎂合金輪轂。北京首特鋼遠(yuǎn)東鎂合金制品有限公司推出近20款采用鎂合金材料的自行車。自行車輪轂占整車重量比重較大，因此在自行車上采用鎂合金輪轂前景廣闊。
目前，鎂合金輪轂在批量生產(chǎn)的汽車、摩托車及自行車上的應(yīng)用還只是處于起步階段，要達(dá)到目前鋁合金輪轂的使用量，還有很多研究工作要做。尤其在我國，尚不具備鎂合金輪轂生產(chǎn)的技術(shù)和能力。因此，在“十五”科技攻關(guān)重大專項(xiàng)“鎂合金開發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目中, 將鎂合金汽車輪轂和摩托車輪轂的大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)與商業(yè)化應(yīng)用為技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)(5)。其中，鎂合金汽車輪轂項(xiàng)目在歐盟的第6框架和中國****科技部863高新項(xiàng)目范圍內(nèi)展開。鎂合金摩托車輪轂項(xiàng)目主要通過中國和德國政府間協(xié)議進(jìn)行。
