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2022年(第四届)中国汽车新材料应用高峰论坛

本届汽车新材料会议也将聚焦逆全球化与疫情常态化对国内基础材料的自主保供方面的影响;深入推广材料新工艺助力行业全⽣命周期绿色低碳化。

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2022年(第四届)中国汽车新材料应用高峰论坛

干货分享:镁锂合金的优势、应用及研发进展【汽车镁合金材料论坛】

来源:SMM

SMM 9月26日讯:在上海有色金属行业协会、上海市汽车工程协会、苏州市压铸技术协会SMM共同举办的2022SMM(第四届) 中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车镁合金材料论坛上,郑州轻研合金科技有限公司研发市场部经理王飞超就镁锂合金的优势、应用以及镁锂合金的研发进展三大方面做了详细介绍。

一、镁锂合金的优势

Mg-Li合金是目前最轻的金属结构材料,其中是最轻的金属,而镁则是最轻的结构金属。

其具体优势如下:

超轻、高比强度、高比模量:超轻镁锂合金的使用,实现结构减重,提高机动性和灵活性;

优异的刚性:镁锂合金是最具减重潜力的金属结构材料;

良好的导电、导热性能:镁锂合金的导电导热性能是其它非金属轻质材料无可比拟的;

突出的减震性能:镁锂合金的内耗系数较之其他金属更大,较大的内耗系数,表明材料在发生震动时能将更多的能量消耗于金属内部,从而达到减震效果,提高设备的可靠性,同时可以起到降噪作用;

优异的电磁屏蔽性能:镁锂合金优异的电磁屏蔽性能可使设备的安全性、准确性得到大幅提高,是其它材料无法替代的;

优异的焊接性 材料重要指标:镁锂合金是采用焊接的方式通过机械连接,优势是连接牢固、稳定、可靠、是永久性连接,可减轻结构重量,简化加工与装配工序等。

优异机械加工及冷成型能力:常规镁合金都是热加工成型,不能冷加工,但镁锂合金唯一具有冷加工的镁锂合金,并且冷加工性能非常优异,冷轧总加工率可达90%。象纯铝或纯铜一样。因此具有优异的机械加工及冷成型能力,能够进行室温冲压成型,且成品率在90%以上。

回收100%:镁锂合金拥有100%可回收标志,回收的金属资源可重新投入社会进行产品配件的生产。

二、镁锂合金的应用

对减重的迫切需要的领域

包括航空航天、武器装备、3C产业、汽车领域等领域,都对减重有迫切需求,减重可以降低其成本或是减少二氧化碳的排放。

制备技术的不断进步与提升,使超轻镁锂合金成为理想的结构减重材料。

镁锂合金能为我国的火箭、导弹、卫星、空间站、登月机构、军机、雷达等进行大幅度减重,解决轻质材料制约我国武器发展瓶颈问题。

航空航天应用

火箭的舱体、陀螺仪、仪表盘等;

¨无人机/预警机/直升机/战机构件如座位架、机载雷达、飞机上下侧板、机匣、轮毂、齿轮箱、水平旋翼附件、飞机齿轮箱盖等;

飞行器的防护罩、防宇宙尘壁板、降落伞扣、控制杆、航天气瓶内衬、计算机设备外壳、支架、电器的框架、燃料箱等;

登月平台及机构;

武器装备

导弹尾翼及控制舱壳体、电器电路基板、电控装备的外壳、陀螺仪;装甲材料;武器的瞄准装置;枪榴弹部分零件;¨单兵作战时携带的轻武器和装备、担架、弹夹等。

电池片用镁锂合金

镁、锂均具有较小的电化当量,标准电极动势很负,是优异的电源负极材料;

镁锂合金具有良好的塑性变形能力,可制备出0.3mm的薄板;

其它民用领域

需轻量化、减震、精确、快速定位的机械装置或零部件、便携式工具等。

赛车轮毂

充分体现镁锂合金减重、减震性能,有效减轻汽车质量、降低燃料消耗、提高结构强度和刚度、改善NVH(噪声、振动和冲击)。

三、镁锂合金的研发进展

2009.12——掌握镁锂合金熔铸与加工关键技术,研制生产出一系列不同密度和强度的超轻镁锂合金,成功研制超轻镁锂合金,最轻的镁锂合金可以浮在水面上;

2010.  3——在国内最先进行镁锂合金的产业化,首次向国内用户提供镁锂合金的挤压材与轧制板材;

2012.  5——成功制备出大尺寸铸锭;

2012.  7 ——成功制备出镁锂合金宽厚板;

2012.  9——生产出宽度>350mm,厚度<1mm,可进行室温冲压3C产品用的镁锂合金薄板;

2013.  4——生产出宽度>1000mm的板材,大型锻件;

2013.  7——开始建设年产100吨镁锂合金生产线,总面积2000平方米的生产车间建成;

2014——掌握镁十余种锂合金表面处理技术和多种焊接工艺技术;

....…至今已向国内外的50多家用户提供产品或样品。

镁锂合金四大难题

难制备:镁锂合金真空熔体纯净化与锭坯均质化制备技术。

易腐蚀:自修复产物膜层形成调控及表面改性防护技术。

强度低:镁锂合金成分工艺组织及性能调控技术。

易燃爆:镁锂合金产业化安全生产技术。

公司关于镁锂合金的研究主要包括以下方面:

熔铸:低真空感应熔炼和气体保护熔炼;

合金化 :铝、锌、稀土元素(包括混合稀土、Y、Ce、La等) 碱金属( Ca、Sr等)以及Sn、Pb等;

变形加工:挤压、轧制、锻造;

热处理:退火、固溶、均匀化;

表面处理:微弧氧化、阳极氧化、喷涂 、电镀;

易燃易爆安全防护、锂毒性防护。

SMM 9月26日讯:在上海有色金属行业协会、上海市汽车工程协会、苏州市压铸技术协会SMM共同举办的2022SMM(第四届) 中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车镁合金材料论坛上,郑州轻研合金科技有限公司研发市场部经理王飞超就镁锂合金的优势、应用以及镁锂合金的研发进展三大方面做了详细介绍。

一、镁锂合金的优势

Mg-Li合金是目前最轻的金属结构材料,其中是最轻的金属,而镁则是最轻的结构金属。

其具体优势如下:

超轻、高比强度、高比模量:超轻镁锂合金的使用,实现结构减重,提高机动性和灵活性;

优异的刚性:镁锂合金是最具减重潜力的金属结构材料;

良好的导电、导热性能:镁锂合金的导电导热性能是其它非金属轻质材料无可比拟的;

突出的减震性能:镁锂合金的内耗系数较之其他金属更大,较大的内耗系数,表明材料在发生震动时能将更多的能量消耗于金属内部,从而达到减震效果,提高设备的可靠性,同时可以起到降噪作用;

优异的电磁屏蔽性能:镁锂合金优异的电磁屏蔽性能可使设备的安全性、准确性得到大幅提高,是其它材料无法替代的;

优异的焊接性 材料重要指标:镁锂合金是采用焊接的方式通过机械连接,优势是连接牢固、稳定、可靠、是永久性连接,可减轻结构重量,简化加工与装配工序等。

优异机械加工及冷成型能力:常规镁合金都是热加工成型,不能冷加工,但镁锂合金唯一具有冷加工的镁锂合金,并且冷加工性能非常优异,冷轧总加工率可达90%。象纯铝或纯铜一样。因此具有优异的机械加工及冷成型能力,能够进行室温冲压成型,且成品率在90%以上。

回收100%:镁锂合金拥有100%可回收标志,回收的金属资源可重新投入社会进行产品配件的生产。

二、镁锂合金的应用

对减重的迫切需要的领域

包括航空航天、武器装备、3C产业、汽车领域等领域,都对减重有迫切需求,减重可以降低其成本或是减少二氧化碳的排放。

制备技术的不断进步与提升,使超轻镁锂合金成为理想的结构减重材料。

镁锂合金能为我国的火箭、导弹、卫星、空间站、登月机构、军机、雷达等进行大幅度减重,解决轻质材料制约我国武器发展瓶颈问题。

航空航天应用

火箭的舱体、陀螺仪、仪表盘等;

¨无人机/预警机/直升机/战机构件如座位架、机载雷达、飞机上下侧板、机匣、轮毂、齿轮箱、水平旋翼附件、飞机齿轮箱盖等;

飞行器的防护罩、防宇宙尘壁板、降落伞扣、控制杆、航天气瓶内衬、计算机设备外壳、支架、电器的框架、燃料箱等;

登月平台及机构;

武器装备

导弹尾翼及控制舱壳体、电器电路基板、电控装备的外壳、陀螺仪;装甲材料;武器的瞄准装置;枪榴弹部分零件;¨单兵作战时携带的轻武器和装备、担架、弹夹等。

电池片用镁锂合金

镁、锂均具有较小的电化当量,标准电极动势很负,是优异的电源负极材料;

镁锂合金具有良好的塑性变形能力,可制备出0.3mm的薄板;

其它民用领域

需轻量化、减震、精确、快速定位的机械装置或零部件、便携式工具等。

赛车轮毂

充分体现镁锂合金减重、减震性能,有效减轻汽车质量、降低燃料消耗、提高结构强度和刚度、改善NVH(噪声、振动和冲击)。

三、镁锂合金的研发进展

2009.12——掌握镁锂合金熔铸与加工关键技术,研制生产出一系列不同密度和强度的超轻镁锂合金,成功研制超轻镁锂合金,最轻的镁锂合金可以浮在水面上;

2010.  3——在国内最先进行镁锂合金的产业化,首次向国内用户提供镁锂合金的挤压材与轧制板材;

2012.  5——成功制备出大尺寸铸锭;

2012.  7 ——成功制备出镁锂合金宽厚板;

2012.  9——生产出宽度>350mm,厚度<1mm,可进行室温冲压3C产品用的镁锂合金薄板;

2013.  4——生产出宽度>1000mm的板材,大型锻件;

2013.  7——开始建设年产100吨镁锂合金生产线,总面积2000平方米的生产车间建成;

2014——掌握镁十余种锂合金表面处理技术和多种焊接工艺技术;

....…至今已向国内外的50多家用户提供产品或样品。

镁锂合金四大难题

难制备:镁锂合金真空熔体纯净化与锭坯均质化制备技术。

易腐蚀:自修复产物膜层形成调控及表面改性防护技术。

强度低:镁锂合金成分工艺组织及性能调控技术。

易燃爆:镁锂合金产业化安全生产技术。

公司关于镁锂合金的研究主要包括以下方面:

熔铸:低真空感应熔炼和气体保护熔炼;

合金化 :铝、锌、稀土元素(包括混合稀土、Y、Ce、La等) 碱金属( Ca、Sr等)以及Sn、Pb等;

变形加工:挤压、轧制、锻造;

热处理:退火、固溶、均匀化;

表面处理:微弧氧化、阳极氧化、喷涂 、电镀;

易燃易爆安全防护、锂毒性防护。

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