鎂(mei)及(ji)鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)是二十一世紀最具(ju)開發前景的(de)(de)輕質結構材料(liao)。鎂(mei)及(ji)鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)密度(du)低、質量(liang)輕,使用(yong)鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)能(neng)夠比(bi)(bi)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)再減輕15%—20%。比(bi)(bi)強(qiang)度(du)(強(qiang)度(du)與質量(liang)之(zhi)比(bi)(bi))高于(yu)(yu)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)和(he)鋼(gang),比(bi)(bi)剛(gang)(gang)度(du)(剛(gang)(gang)度(du)與質量(liang)之(zhi)比(bi)(bi))接(jie)近于(yu)(yu)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)和(he)鋼(gang)。另外,消(xiao)震性(xing)和(he)阻尼系數好(hao),承受(shou)沖(chong)擊(ji)載荷能(neng)力比(bi)(bi)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)大(da),用(yong)于(yu)(yu)殼體(ti)可以(yi)降低噪音,用(yong)于(yu)(yu)輪圈(quan)可以(yi)減少震動,提高汽車安全性(xing)和(he)舒適性(xing)。鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)導電導熱性(xing)能(neng)良好(hao),相同溫(wen)度(du)條件(jian)(jian)(jian)鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)散熱時(shi)間是鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)一半。但是,限制鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)應用(yong)的(de)(de)主(zhu)要(yao)原因是鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)高性(xing)能(neng)—抗蠕變能(neng)力和(he)高溫(wen)疲勞性(xing)能(neng)較差。隨著鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)汽車零部(bu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)開發,鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)在汽車上的(de)(de)應用(yong)特點為:由體(ti)積小的(de)(de)零件(jian)(jian)(jian)向(xiang)大(da)的(de)(de)零件(jian)(jian)(jian)過渡;由結構簡單的(de)(de)零件(jian)(jian)(jian)向(xiang)復(fu)雜(za)件(jian)(jian)(jian)過渡;由簡單受(shou)力件(jian)(jian)(jian)向(xiang)具(ju)有(you)特殊(shu)性(xing)能(neng)要(yao)求的(de)(de)零件(jian)(jian)(jian)過渡;由分件(jian)(jian)(jian)組(zu)合(he)(he)向(xiang)單一壓(ya)鑄件(jian)(jian)(jian)過渡。
國內(nei)外主機廠、零(ling)部(bu)(bu)件(jian)供應(ying)(ying)商(shang)開發(fa)了很多鎂合金零(ling)部(bu)(bu)件(jian),其中一(yi)部(bu)(bu)分已經大(da)批(pi)量應(ying)(ying)用在(zai)商(shang)品(pin)車(che)上(shang),仍有一(yi)部(bu)(bu)分應(ying)(ying)用還有瓶頸需要(yao)突破。比如輪轂目(mu)前僅用在(zai)少數賽(sai)車(che)上(shang),若要(yao)大(da)批(pi)量應(ying)(ying)用,腐蝕難題必須解決。總體(ti)來(lai)看,短期內(nei)能大(da)批(pi)量應(ying)(ying)用的主要(yao)是對耐(nai)腐蝕要(yao)求不高的零(ling)部(bu)(bu)件(jian),如轉向盤骨(gu)架、座椅(yi)骨(gu)架、儀表(biao)板骨(gu)架等。
轉向盤骨架。目前(qian),轉向盤(pan)骨(gu)架(jia)是轎車應(ying)用鎂合金(jin)普及(ji)(ji)率(lv)最(zui)高的零部件。一(yi)般選用AM50合金(jin)質(zhi)量(liang)在550g—700g。不(bu)同廠(chang)家因(yin)安裝(zhuang)方式(shi)不(bu)同設計(ji)有(you)3種(zhong)安裝(zhuang)結構:第(di)一(yi)種(zhong)是使用鋼質(zhi)花鍵嵌入鎂合金(jin)骨(gu)架(jia);第(di)二種(zhong)是在鎂合金(jin)骨(gu)架(jia)上直(zhi)接攻絲;第(di)三種(zhong)為(wei)楔形六角結構,不(bu)攻絲。商用車因(yin)轉向盤(pan)直(zhi)徑大及(ji)(ji)其他特(te)殊要求等原(yuan)因(yin)其應(ying)用相(xiang)對較(jiao)少。鎂合金(jin)轉向盤(pan)骨(gu)架(jia)相(xiang)對原(yuan)鋼質(zhi)設計(ji)減(jian)重40%以上,成本(ben)會有(you)所(suo)提高。
儀表板骨架。1968年儀表(biao)板(ban)骨架應用(yong)在(zai)奧迪車上,1995年應用(yong)在(zai)通(tong)用(yong)汽(qi)車公司年度車型(xing)上。第(di)一(yi)代部件質(zhi)量大約(yue)為(wei)7kg—8kg,壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)大約(yue)為(wei)3.5mm—4mm。第(di)二代鎂(mei)合金(jin)儀表(biao)板(ban)骨架壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)和質(zhi)量都進一(yi)步(bu)減小(xiao),但仍(reng)保(bao)持著較高的防(fang)撞(zhuang)性及(ji)減振、降噪(zao)、剛度的要求。目前(qian),鎂(mei)合金(jin)儀表(biao)板(ban)骨架質(zhi)量大約(yue)為(wei)4.5kg—5.0kg,壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)大約(yue)為(wei)2.7mm—3.0mm。國外品(pin)牌(pai)(pai)應用(yong)較多,國內自主品(pin)牌(pai)(pai)應用(yong)較少,僅奇(qi)瑞車型(xing)有所(suo)應用(yong)。
變速器殼體。1999年(nian),奧迪(di)采用(yong)了(le)第(di)一(yi)款
鎂合(he)金(jin)(jin)自動變(bian)速器。鎂合(he)金(jin)(jin)應用到變(bian)速器殼體上除能(neng)(neng)體現其密度小(xiao)、抗振(zhen)動、降低噪聲等優(you)勢外(wai),主要體現散(san)(san)熱(re)和機械加工(gong)(gong)的優(you)勢。在相同(tong)體積下,鎂合(he)金(jin)(jin)蓄熱(re)能(neng)(neng)力要遠比鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)低,但(dan)兩者散(san)(san)熱(re)能(neng)(neng)力卻相差無(wu)幾。因此(ci),采用鎂合(he)金(jin)(jin)變(bian)速器殼體能(neng)(neng)更好地散(san)(san)熱(re),從而降低齒輪高溫(wen)磨損和咬死概(gai)率。鎂合(he)金(jin)(jin)鑄件(jian)(jian)可以直接進行切削加工(gong)(gong),獲得(de)光亮表面,而鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)鑄件(jian)(jian)需(xu)要熱(re)處理后(hou)才能(neng)(neng)進行機械加工(gong)(gong)。
座椅骨架。前排座椅一般
功(gong)能較(jiao)(jiao)多,其結構較(jiao)(jiao)復雜,而后排座(zuo)椅功(gong)能較(jiao)(jiao)少(shao),其結構較(jiao)(jiao)為(wei)簡(jian)單(dan)。目前,鎂(mei)合(he)金在(zai)座(zuo)椅上的應用(yong)研究相對較(jiao)(jiao)少(shao),主(zhu)(zhu)要是以靠(kao)背骨(gu)架和座(zuo)墊骨(gu)架單(dan)獨開發(fa)為(wei)主(zhu)(zhu)。前排座(zuo)椅骨(gu)架組裝(zhuang)時使用(yong)螺栓、卡(ka)扣將鎂(mei)合(he)金靠(kao)背、座(zuo)墊與調高機構、角調機構連(lian)接在(zai)一起。后排靠(kao)背和座(zuo)墊不組合(he),分(fen)別(bie)卡(ka)在(zai)輪罩安裝(zhuang)支架、地板安裝(zhuang)支架上。
