年产20万套镁合金汽车轮毂板项目

年产20万套镁合金汽车轮毂板项目年产20万套镁合金汽车轮毂板项目年产20万套镁合金汽车轮毂板项目xxx公司年产20万套镁合金汽车轮毂板项目文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度年产20万套镁合金汽车轮毂板项目建设规模：年产20万套镁合金汽车轮毂板；工艺流程：高纯度镁合金棒材－大型挤压机挤压－校直－切割－时效处理－成品；主要装备：镁合金熔炼炉、大型挤压机、镁合金型材切割机、镁合金型材成型加工设备、时效处理设备、表面处理设备及各种专用检测设备；市场预测：因为镁合金具有的各项优异性能，特别是轻量化的特性，镁合金汽车轮毂较铝合金汽车轮毂重量轻1/3，因采用了挤压型材，较全铸造汽车轮毂使材料的强度和气密性得到保证，同时通过对轻量化和节能减排的贡献，会对全球环境产生积极的社会效益，市场前景十分广阔。总投资及资金来源：投资总额：2900万元企业自筹：2300万元国内银行贷款：600万元镁合金型材产品描述：1、镁合金型材在航天的应用

镁合金型材是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。镁的重量比铝轻，比重为，强度也较低，只有200～300兆帕(20～30公斤/毫米2)，主要用于制造低承力的零件。

镁合金在潮湿空气中容易氧化和腐蚀，因此零件使用前，表面需要经过化学处理或涂漆。德国首先生产并在飞机上使用含铝的镁合金。镁合金具有较高的抗振能力，在受冲击载荷时能吸收较大的能量，还有良好的吸热性能，因而是制造飞机轮毂的理想材料。镁合金在汽油、煤油和润滑油中很稳定，适于制造发动机齿轮机匣、油泵和油管，又因在旋转和往复运动中产生的惯性力较小而被用来制造摇臂、襟翼、舱门和舵面等动零件。民用机和军用飞机、尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。例如，B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤，挤压件90公斤超过200公斤。镁合金也用于导弹和卫星上的一些部件，如中国“红旗”地空导弹的仪表舱、尾舱和发动机支架等都使用了镁合金。中国稀土资源丰富，已于70年代研制出加钇镁合金，提高

镁合金铸件4了室温强度，能在300°C下长期使用，已在航空航天工业中推广应用。2、镁合金型材的特点

其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。

3、应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的

镁合金铸件1。镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。镁合金相对比强度（强度与质量之比）最高。比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远高于工程塑料。在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250MPA，最高可达600多Mpa。屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100%

镁合金铸件2回收再利用。镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高，可进行高精度机械加工。镁合金具有良好的压铸成型性能，压铸件壁厚最小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。镁合金新材料研发及加工工艺的新进展镁合金是最轻的工程金属材料之一，具有很好的比强度、比刚度等性能，特别适合制造有重量轻、强度高、减震降噪要求的工程结构部件和有一定强度要求的壳体类零件。中国作为镁资源大国，如何利用镁资源的优势正受到越来越多国内有识之士的关注。随着镁合金及其相关技术的发展，镁合金在中国各个领域的应用也得到了进一步的推广。下面分别介绍中国在新型镁合金开发和加工工艺（液态成型、固态成型和半固态成型三个方面）的研究进展。

一、新型镁合金的开发

由于交通工具轻量化的推动，世界各国都展开了对镁合金的研究，寻找一种可以满足要求的新型合金，是各国科技工作者的一个共同目标，在这方面中国科技人员也进行了大量的研究工作。限制镁合金发展的一个主要原因是镁合金的高温性能——抗蠕变能力和高温疲劳性能较差，因此新材料的研发主要是针对这一问题进行的，概括的说主要包括两个方面：一是对现有合金的优化，主要是针对现有的商业镁合金，特别是对Mg-Al系合金进行改性，通过添加合金元素以期改善合金的高温性能；二是新合金系的开发，主要是指新型Mg-RE系合金的研发。

1.Mg-Al耐热镁合金

目前，对于Mg-Al系耐热镁合金的研究主要集中在以下两方面：1AZ系(Mg-Al-Zn)镁合金的耐热性改善,其主要通过添加微量合金元素(如RE、Si、Ca、Ba、Bi、Sb和Sn等)改善AZ系合金中β相（Mg17Al12）的形态结构和/或形成新的高熔点、高稳定性的第二相来提高其耐热性；2新型耐热镁合金系列的开发，其主要以Mg-Al二元合金为基础，通过单独或复合添加Si、RE、Ca、Sr等合金元素，以形成具有抗高温蠕变性能的新型耐热镁合金系列。表1显示了部分新开发的Mg-Al系耐热镁合金的化学成份及主要强化相。表1部分Mg-Al系耐热镁合金的主要化学成份及强化相2.Mg-RE合金稀土元素的价格相对较为昂贵，但由于稀土元素特殊的价电子结构以及在镁合金中的显著的强化效果，使Mg-RE系成为发展高强度耐热镁合金的一个重要合金系。中国关于Mg-RE系合金的研究近年来不断增多和深入，中国作为稀土资源第一大国，镁稀土合金的成功研发将有助于我们利用这一优势。混合稀土，尤其是轻稀土，是较早发现对镁合金具有良好强化效应的元素。上海交通大学的研究发现，在中国牌号ZM6合金的基础上通过纯钕元素替代富钕混合稀土、调整合金元素含量范围以及添加微量合金元素等手段开发的~合金的综合性能远远超过ZM6合金和EZ33A合金，而且无须氢化处理。这种合金采用了高温固溶工艺，从而可以提高固溶处理后的Nd元素在基体中的固溶量以及后续时效强化效果。稀土元素Y和Gd的优良时效强化作用是近年的重要发现之一。何上明等人在Rohklin和Kamado等人的工作基础上系统地研究了Mg-Gd-Y-Zr-Ca系合金的显微组织和力学性能，并开发高强度镁合金（GW102K)以及（GW123K)，两种合金经过热挤压后的力学性能如图1所示。图1Mg-Gd-Y-Zr系列合金力学性能与温度的关系与日本Kamado等人的研究结果不同的是，他们发现Mg-Gd-Y-Zr系合金的时效沉淀析出顺序应为Mg(SSSS)→β〞（D019）→β′（bco）→β1（fcc）→β（fcc），而不是常规报导的Mg（SSSS）→β〞（D019）→β′（bco）→β（bcc）序列，其中β〞和β′在时效峰值处共存，并以极细的针状或片状弥散析出，沿镁基体的{11-20}棱面分布，首次在该合金系内发现一种具有面心立体的新型过渡相β1，该相在基面上呈现菱形颗粒状。几种主要的过渡相的形貌与斑点如图2所示。图2250℃下时效(a)16h,(b)193h和(c)2400h的GW103K合金TEM明场像和微束衍射分析花样显示了β’,β1,和β析出相的形态与晶体特徵。入射束分别平行于[0001]α和[001]β’(a),[110]β1(b),以及[110]β(c)。此外，上海交通大学还对Mg-Dy-Nd，Mg-Y-Sm，Mg-Gd-Nd等其它稀土系合金进行了研究与优化，得到不同稀土含量的镁合金，与Mg-Gd-Y和Mg-Nd系合金类似，这些镁稀土系主要强化方式为高温时效析出的亚稳相，因此具有良好的强度与耐热性，为高强度耐热镁合金。

二、液态成型

当前，镁合金的液态成型仍然以压力铸造(HPDC)、重力铸造为主，镁中国镁合金零部件的主要生产厂家有一汽铸造公司、东风汽车公司、上海镁镁合金压铸有限公司、长安汽车等。这些公司的产品以汽车用镁合金压铸件为主。此外，台湾香港等企业在大陆投资的镁成型企业主要生产3C镁合金压铸件，目前已经成为全球最大的3C镁合金零件供应商。利用镁合金压铸件代替传统铸铁、铸钢件，甚至代替铝合金压铸件，正成为制造业特别是汽车制造业的发展趋势。

随着模具设计水平和压铸零件性能的提高，镁合金压铸件的应用领域已经从传统的笔记本电脑外壳、手机外壳等发展到了发动机支架、轮毂、框架件等受力部件以及安全部件。为了满足不断提升的零件性能要求，在传统压铸工艺的基础上衍生出了真空压铸、挤压铸造、低压铸造、超低速压铸等诸多技术分支。

真空压铸是一种在压射过程中抽除型腔和压室内的气体，从而减少铸件中的气孔缺陷，提高铸件质量的压铸工艺。该工艺以其极低的铸件含气量、较好的设备兼容性和优异的铸件性能等优点得到了高度重视和大力发展图3真空压铸和普通压铸铸件密度随浇口距离的变化曲线上海交通大学轻合金国家工程中心对镁合金AZ91D的真空压铸进行了研究，研究结果表明﹕真空压铸可以明显降低AZ91D压铸件中孔洞的含量，改善合金填充过程，提高合金的密度，特别是提高远离浇口处的密度（图3）；真空压铸铸件经过热处理后相对于普通压铸而言表面气泡有明显改善（图4），只有微量气泡产生，铸件可以热处理；真空压铸件热处理后，由于AZ91D的固溶强化和时效强化效果，合金T4与T6态的力学性能较压铸态有明显的改善，抗拉强度平均提高80MPa以上。清华大学也对镁合金的真空压铸进行了研究，研究结果表明随着真空度的提高，合金的强度与延伸率呈上升趋势，真空压铸提高了合金的室温力学性能。是一种集铸造和锻造特点于一体的新工艺，该工艺是将一定量的金属液体直接浇入敞开的金属型内，通过冲头以一定的压力作用于液态或半凝固的金属上，使之充填、成型和结晶凝固，并在结晶过程中产生一定量的塑性变形，从而获得零件毛坯的一种金属成形方法。该成型工艺生产的铸件具有组织致密、晶粒细化的特点，因此特别适合生产高品质镁合金。

重庆大学采用一种新型的挤压铸造方式生产镁合金摩托车轮毂，取得了较好的结果：本体拉伸性能为230~250MPa，延伸率10~16%，同时生产效率较高。上海交通大学对镁合金挤压铸造的研究也在进行当中，镁合金AZ91D挤压铸造后的金相如图5所示，合金中第二相分布比较细小，有利于提高合金性能。合金铸态下的室温抗拉强度在200-230MPa，相对于重力铸造有明显提高，约15-30%，达到压铸水平；同时由于合金致密无缺陷，又可以发挥合金热处理强化的优势。图5挤压铸造AZ91D金相组织，合金中的第二相得到明显的细化

(a)抛光态，(b)腐蚀态低压铸造是介于重力铸造和高压铸造的一种铸造方法，具有充型平稳，补缩效果良好的特点。同时密封充型可以防止镁合金暴露在大气中而引起氧化燃烧，是镁合金成型方法中一种比较好的方式。但长期以来这种成型方式在镁合金中应用很少，主要是人们对于镁合金低压铸造的过程缺乏了解。

上海交通大学对镁合金AZ91D和AM50低压铸造工艺进行了研究，结果表明AZ91D低压铸造时组织中很容易产生缩松，而且第二相和晶粒很容易粗化，对合金性能产生负面影响，因此在采用低压铸造生产镁合金AZ91D铸件时，对工艺参数的控制要求比较严格，采用优化后的工艺才可以生产出致密的铸件；而AM50合金的低压铸造性能比较优良，容易得到致密的铸件，但合金的屈服强度较低。

超低速压铸是在常规压铸的基础上，降低压铸时低速阶段的压射速度，从而达到减轻压铸过程中卷气现象的一种新工艺。清华大学对镁合金的超低速压铸进行了系统的研究，发现在压铸充型过程中，低速阶段的压射速度对压室液态金属流动形态及压室中气体的卷入情况影响较大，存在一个临界低速速度。在该速度条件下，液体金属在压室中的流动将不会卷入气体。在此基础上，他们提出了优化的低速压射工艺：在压射充填阶段采用优化的低速速度，而在流道系统充填阶段降低速度以保证流道系统的平稳充填。

熔模铸造在镁合金中采用的比较少，尚处于研发阶段。上海交通大学等高校对AZ91D熔模铸造进行了尝试，发现合金中第二相和晶粒比低压铸造更易粗化，铸造中应当采用必要的细化措施。而对于采用Zr细化的镁合金而言，熔模铸造并不会带来晶粒的明显粗化，目前为止，已经有性能良好的熔模铸造铸件产出。

电磁铸造对AZ91D的组织有一定的细化作用，可以使Mg17Al12相和共晶组织增多，有利于Zn元素的均匀分布。快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊面晶粒约9μm的粗大等轴晶区、中部方向不同的柱状晶区和自由表面层晶粒在215～4μm的细小等轴晶区三部分组成，三层组织均为过饱和α-Mg固溶体，并观察到较高的位错密度。快速凝固条件下的压缩强度均高于铸态，并随冷却速度的增大，压缩性能有所降低。

三、固态成型镁合金固态成型产品与铸态相比具有明显的性能优势，因此镁合金型材板材的应用前景被广泛看好，国内镁合金型材板材的应用也呈较快的上升趋势。据有关专家预测，在未来10-15年镁合金板材巿场将会达到15-20万吨。从应用来看，中国部分企业和研究机构已经具备镁合金固态成型加工能力。中铝洛阳铜业有限公司依靠自主创新成为中国首家打入世界镁合金板材产品高端巿场的企业，目前该公司生产的镁合金连续铸扎薄板已经成功的应用在了美国波音公司生产的飞机上。以上海交通大学为技术依托的上海美格力轻合金制品有限公司的镁合金型材也销售良好，呈较快的发展劲头。此外，东北轻合金加工厂、营口银河镁铝合金公司、福州华镁新技术开发公司、重庆奥博铝材制造公司等国内多家企业也都具备了生产镁合金挤压型材和轧板的能力。镁合金在室温下塑性很低，延伸率只有4%～5%，容易脆裂，轧制加工比较困难，但200℃合金型材与管材。镁合金挤压的型材与管材轧制是镁合金薄板的主要成型方式，陈彬等人的研究表明，AZ31镁合金在铸态和挤压态下都可以轧制出性能良好的镁板；如图7所示，上海交通大学已经成功轧制出AZ31薄板～4mm)，目前正与企业合作进行大规模生产的尝试。湖南大学对镁合金的异步轧制进行了研究，结果表明异步轧制可使其晶粒得到细化，基面织构减弱，力学性能提高。中南大学在AZ31中添加少量稀土元素，发现少量的Ce和Nd的加入可以提高轧制后合金的强度与塑性。图7镁合金轧制的AZ31薄片利用冲压工艺可制造出各种形状复杂的工件，这对镁合金在汽车、3C等产品上的应用极具吸引力。冲压工艺中以拉深工艺较为典型，拉深是把平面形状的毛坯，借助于模具的作用，制成开口空心形状零件的一种冲压工艺方法。以往拉深研究中以AZ31合金为主，目前研究有扩展到其它合金的趋势。南昌大学对Mg-Mn-RE合金的拉深性能进行了研究，发现合金的拉深高度对拉深温度有明显的依赖性，拉深温度越高拉深高度也越高。暨南大学对ZE10合金拉深性能的研究表明，230℃拉深时，在冲头温度为20～50℃、拉深速度为50mm/min的条件下，可顺利拉深最大直径为142.5mm的板料，极限拉深比（LDR）为。上海交通大学也开展了这方面的研究，目前在由于镁合金在较高温度下特别是在400℃以上很容易产生氧化最近两年国内研究镁合金锻造有回升的趋势，湖南大学对AZ80多向锻造后的组织和力学性能进行了研究，结果表明，多向锻造工艺下，材料内部易形成交错变形带，有利于组织细化，形变诱导晶粒细化是主要的晶粒细化机制。晶粒细化过程存在一临界应变量εc（2≦εc≦），当实际应变量εc超过临界应变量εc时，材料基本为动态再结晶细晶组织，进一步细化变得困难。多向锻造后合金力学性能有了明显的提高。东北大学对AZ31锻造后的织构进行了研究，发现锻造产生的面织构将增加镁合金的各向异性，不利于改善镁合金的塑性变形能力和力学性能。广州工业大学对锻造工艺参数的影响进行了研究，结果表明保持锻造时的温度是保证锻造质量的关键所在，因此每次锻打的时间要尽量缩短，而且锻打之前锻件保温时间要恰当。四、半固态成型半固态加工技术是提高镁合金制件性能的有效途径之一，这类技术是当前的研究热点，但目前还与实际生产有一定距离。福建工程学院对半固态AZ91D镁合金组织与性能进行了研究，结果表明坯料微观组织中未见明显的溶质扩散层，在细小的网状共晶相中析出了大量的晶粒尺寸为5~10μm的二次α-Mg相；半固态流变压铸成形工艺在提高铸件致密度的同时，也提高了铸件的硬度，与液态压铸成型试样相比，其密度提高了%，硬度提高了%。南昌大学对镁合金AZ91D的半固态轧制进行了研究，发现搅拌速度、铸轧温度对半固态镁合金组织有显著的影响；过快过慢的搅拌速度都不利于半固态组织的形成，试验表明搅拌速度300r/min最佳；铸轧温度从高到低，固相率明显从小到大；半固态连续铸轧技术可以提高板带的塑性加工性能，细化晶粒，提高生产效率。吉林大学对不同注射速度的半固态触变注射成形镁合金显微组织进行了分析，结果表明固相率不能与材料的抗拉强度建立有效的对应关系，能够综合表徵颗粒形态的分布描述则可以与材料抗拉强度建立有效的对应关系，为研究半固态成型镁合金的工艺-组织-性能之间的关系提供了一个理想的定量分析参数。五、结束语虽然中国对各类新型镁合金和镁合金各种可能的成型方式都进行了比较系统的研究，但目前国内镁合金企业的产品仍然以商业镁合金常规压铸、重力铸造为主，镁合金的挤压、轧制成型工艺刚刚开始应用于实际生产，而半固态成型等其它成型工艺则使用较少。中国镁资源极为丰富，2006年原镁产量达到万吨（全世界为万吨），如何更好的利用这一得天独厚的资源，更好的发展中国的镁产业，尚需要深入的探讨与不断的创新。虽然目前中国的镁产业大发展的局面已经形成，但镁的资源优势尚不能转化为高附加值的产品。中国镁加工企业众多，但工艺技术、产品质量、企业管理等方面与国外先进企业相比还有很大的差距，弥补这一差距尚需科研院所与镁合金企业的共同努力。只有不断的培育镁合金巿场、提高中国镁加工企业的技术水平和产品质量，才能提升中国镁产品的国际竞争力，使中国真正成为镁合金强国。铝合金、铝型材产品加工的缺陷

发表日期：2011-1-1816:49:12

兰格钢铁

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。

一铝合金、铝型材加工产品的外形尺寸缺陷：

1.尺寸超差：实际外形尺寸超出标准规定的允许偏差范围。

2.厚度不均：板、带、箔材的横断面及纵断面的厚度不均匀。

3.壁厚不均：管材在同一横截面上各方向的管壁厚度不一致。

4.椭圆、椭圆度：椭圆是指产品(圆管、圆棒、盘条、线材等)同一横截面上各方向直径不等。椭圆度是用同一横截面上最大与最小的直径之差来表示。

5.线径不均：线径纵向的直径不相等。

6.波浪(波纹)：波浪是指板、带、箔、型、线材沿长度方向出现高低起伏的波浪形弯曲，使表面失去平直性。波浪有单边、双边的，也有出现在表面中间的，常以连续波浪和间断波浪两种方式出现。

7.裂边：边缘有连续或断续的、大小不等的开裂。严重者呈齿形或间断的三角。

8.卷边：板材边缘局部翘起与勒边。带材的两边或一边呈槽形卷起或局部轻微翘起及勒边。

9.弯曲：管、棒、型材沿轴向(纵向)呈现的不平直现象，有时呈波浪形状。

10.侧边弯曲(镰刀弯)：板、带、箔材沿长度方向上向一侧弯曲，边部不成一直线，严重时呈镰刀形状。

字形：线材从卷筒上取下来呈现紊乱，扭成8字形。

12.扭拧：型、管棱角线、型材和棒材绕其纵向轴线扭转，严重时呈麻花状或螺旋状。

13.切斜：管、棒材等锯切后，端面与纵向轴线不垂直。

14.端面不齐：箔卷两端面层与层之间发生串动，使卷端面不平齐。

15.不成形：模锻件的凸出部分、圆角、筋顶等处没有完全充满，造成尺寸不足。

二铝合金、铝型材加工产品的外部缺陷：

1.裂纹(裂缝、裂口)：裂纹是指有色加工材的表面或棱角处(型材)呈现连续或断续的横向或纵向的开裂。裂纹有各种表现形式，有的很明显，有的不明显，严重时可发展呈裂缝成裂口。有的裂纹属热脆裂，有的属冷裂。有的是局部，有的呈周期性。箔材及软制品较为明显。锻件一般为顺向开裂或剪切开裂，端面一般多为中心开裂。

2.皱纹(麻纹、麻斑)皱纹是指镁合金型材表面上有粗糙不平、连续不断的折皱，或棒(管)材表面呈现有局部或连续的纵向或横向的密集微小折皱，使棒(管)材表面粗糙。

3.麻面(表面粗糙，桔皮状)：麻面是指加工材表面上呈现细小的凸凹不平的点状粗糙面，凸起处较尖锐，有棘手感觉，局部或连续成片的分布。严重时类似桔皮状。

4.气泡(起泡)：气泡是指加工材的表面呈现无规律分布，大小不等、形状不同、周边圆滑的小凸起。如沿凸泡处切开后，可发现端面呈层状。气泡有单个分布、成串或成片连续分布的。

5.起皮(起刺、翘皮)：起皮是指加工表面有明显的金属结构分离的薄层，呈现出条状、舌状、鱼鳞片状或指甲状的翘起薄片。有的与金属本体相连的，压合到表面上不易脱落；有的与金属本体不相连的但粘合在表面上易于脱落。起皮的断面上呈黑线或黑带状，严重时，其分离处一般有肉眼可见的夹杂物。

6.折叠(压、折、飞边压入)：折叠是指加工材表面沿轧制方向形成互相折合的双层金属，断面上折叠与表面成一定的倾斜角。折叠一般呈直线状(管材中一般沿螺旋线方向分布)、也有呈锯齿状的局部或连续的分布。

7.压入物(夹灰)：压入物是指加工材成品表面嵌镶有明显的与基体金属不同的金属或非金属脏物(灰尘、油污等)。以点状、条状或片状无规律地分布，经修刮后表面留有一定深度的凹陷。

8.横波：表面沿垂直轧制方向上呈现细密或粗疏的横条印，似洗衣板状。横波有局部、连续或周期性，严重时用手摸有明显感觉。

9.划伤(划痕、划道、划沟、擦伤，刮伤)：划伤是指加工材表面有因机械损伤而形成无规律的纵、横向的能见到沟底的痕迹。以条状、片状或弧形状局部或连续地分布于表面。习惯上把呈片状的叫擦伤，划伤深度较大的叫划沟，划伤深度较小的叫划道，因划伤而引起表面“掉肉”的叫刮伤。

10.碰伤(磕伤、压伤、刻印)：碰伤是指加工材表面受到外来物的机械的碰、撞、磕、砸等，使表面出现局部的损伤。

11.折伤：薄材表面形成局部不规则的折扣。

12.压坑(压伤、凹坑、压陷、麻点)：压坑是指加工材表面上呈现有形状不同、大小不等有规律或无规律、成群或局部分布的点状凹下缺陷。

13.辊印(凸点)：辊印是指板、带、箔、棒材表面呈现条状、块状或点状的，连续或周期的、凸起或凹下的深度不大明显的印痕。其压印部位较亮或较暗，抚摸时有不平的感觉。

14.油迹(油斑、油点)：油迹是指加工材表面上由于有油或油类物质干燥后所形成的点状、条状和片状的连续或不连续的油膜痕迹。油迹使材料表面失去本来的颜色，其色泽因金属不同而异。

15.水迹：产品表面的残水蒸发干燥后留下的痕迹。以点状、条状或片状连续或不连续地存在于制品表面，使表面失去本来的颜色。

16.酸迹：板、带、棒材等表面存在着不规则的残酸腐蚀斑迹。使表面失去本来的金属光泽。

17.矫直痕迹：管、棒经辊式矫直(或压力矫直)时，表面呈现螺旋状痕迹或比较大的圆滑凹下缺陷。辊矫产品螺旋状痕迹轻重不同，轻至感觉不到，重至直径超差。

18.拉痕(粗拉道)：拉痕是指线材表面沿纵向呈现沟痕。

19.箔材表面印痕：箔材表面常出现各种印痕，如麻点、辊印、凹坑、凸点等。有的一面凸起而相对一面凹下，个别的出现断续或周期的印痕。

20.毛刺(飞刺)：加工材的端(边)部或表面呈现有尖而薄翘起的刺。

21.耳子：盘条、轧(锻)制棒材的表面上，在孔型辊缝处(或与孔型开口处相对应处)出现纵向(沿孔、锻制方向)延伸的凸起。有单边、双边、连续和不连续的。

22.氧化色(发暗)：加工材表面局部或全部被氧化，形成各种不同的氧化颜色，一般比金属本体颜色较暗。材质不同生成的氧化物也不同，其颜色各异。

23.腐蚀(生锈、绿锈、锈斑)：腐蚀是指加工材表面与外界腐蚀性介质发生化学、电化学作用，而产生局部腐蚀现象，使表面生成色泽不同的腐蚀产物。一般呈点状、块状或片状分布于表面。因为这种腐蚀发生于表面，故也称“表面腐蚀”

24.粘结：带、箔材退火后，层与层之间某接触部位产生点、线、面的相互粘结，粘合部位不能自由展开，经掀开后，表面留有粘结痕迹。

25.针孔：管、箔材表面上呈现密度不等的分散或簇的微小孔穴。一般区别是针孔细小，洞眼较大。针孔对光可见透亮。

26.皱皮：箔材表面上有小的纵向或斜向的局部隆起，呈一条或数条圆滑的槽沟。其方向一般与轧制方向一致，俗称纵向皱皮。

27.斑疤：管材表面上呈现小块状、条状或薄膜状的缺陷痕迹。有时能看得见，但手触摸感觉不出来。

28.松树枝状花纹：铝及铝合金板(箔)材在轧制过程中，表面出现规则的松树枝状花纹，严重者使表面不平。铝箔的这种花纹称麻皮，多出现在厚度为0.03mm以上的箔材表面。

三铝合金、铝型材加工产品的内部缺陷：

1.过烧：加工材在高倍试片上有复熔的共晶圆球，晶界局部加宽，晶粒交界处有复熔的三角形。严重过烧时有起泡、出汗、掉角等现象。

2.缩尾：在挤制管、棒材尾部端口或低倍试片上，呈现用肉眼可见的有一定分布规律的破坏金属连续性的缺陷或锥形孔洞。在型材的低倍试片上，则靠边部有肉眼可见的连续或不连续的黑色条状物或点状物—二类缩尾，接近中心部分有一孔洞—类缩尾。而在线材横截面上则表现有氧化色和脏物的分层现象。

3.缩孔：锻、轧制棒材靠近铸锭水口的横截面上呈现的孔洞，并对称于孔洞中心线的圆锥形空间。

4.缩孔残余：盘条断面有局部连续的疏松或小孔洞

5.气孔：加工材的低倍试片或端口上，呈现出无规律的内腔光亮的孔穴。

6.疏松：在管、棒材低倍试片或端口上，呈现密集细小的针状孔隙，其断面组织松散。

7.内部裂纹：轧制棒和线材内部有裂纹。

8.淬火裂纹：在淬火的棒、型材的低倍试片上，沿粗晶粒界裂开的由边部逐步向内部深入的网状裂纹。

9.开裂：盘条本身完整性被破坏，分成两层或多层，断面呈黑线或黑带状，分层处伴随有夹杂物。

10.焊合不良：有舌型模挤压的型材，其低倍试片上焊缝处金属不连续。

11.分层：在板、带、管、棒材断面上呈现处黑线或黑带，严重地将制品分离成两层或多层。一般没有规律分布，分层处伴随有夹杂物存在。

12.成层：在管、棒、型材的低倍试片上，表皮下面呈现处连续或断续的离层现象。一般有规律分布，挤压尾端深，往前逐渐消失。

13.夹杂：加工材断面或表面上呈现有与基体金属显然不同的金属或非金属夹杂物。一般呈点状、条状、块状嵌在金属基体内或分布在制品表面上、

14.夹渣：在制品的低倍试片上，呈现不规则的边部发毛的夹杂物，一般呈黑色。从端口看，呈黑色的块状或点状物。

15.金属间化合物(偏析聚集)：在管、棒、型材的低倍试片上，呈现边界整齐的块状、点状聚集物，从端口看，呈亮色的块状或针状。

16.密度偏析：铝合金溶液搅拌不均匀，易产生密度偏析，加工成线材时造成化学成分不均匀。

17.氧化膜：在铝合金的低倍试片端口上，有银灰色、浅灰色、黄褐色、暗褐色的片状氧化薄膜。

18.大晶粒：在低倍试片上，局部晶粒粗大。大晶粒区端口十分粗糙。

19.晶粒粗大：板、带材等的晶粒度尺寸超出相应标准规定的允许范围，称晶粒粗大。铜、铝合金的软制品最易产生这种缺陷。

20.粗晶环：在棒、型材的低倍试片上，沿周边有明显的粗大晶粒区。棒材多孔挤压时都偏在一边，单孔挤压时呈一圆环。

21.光亮晶粒：在棒、型材的低倍试片上，浸蚀后呈现比基体金属光亮的晶粒。

22.软硬不均：箔材的一部分与另一部分硬度不均匀，经抛光后，表面有起伏不平的现象。

23.箔材弹性不足：电解铜箔手摸感觉发软，折叠后复原性能差，称之箔材弹性不足。镁合金汽车轮毂的普及使用前景广阔郭德全近年来，我国乘用车镁合金轮毂的研发制造取得了长足的进展，其各项性能指标及工装工艺水平日臻完善，并跻身甚至领先于世界先进行列，但在推广应用上相对滞后，主要表现在关联行业之间缺乏有效的沟通，未能形成打造民族品牌的合力而产生互动共赢的效应，本文从以下三个方面试谈一下个人的粗浅看法，仅供参考并恳请业界不吝赐教。一、镁合金汽车轮毂及资源的优越性㈠镁合金汽车轮毂的基础材料是金属镁，我国在其资源储量、产能产量、使用量、出口量上拥有多项世界第一。自然禀赋的优越在客观上使镁合金的开发与应用有了资源上的保障，镁不但是汽车轻量化可选择的绿色材料，而且还有望为人类带来新的能源和低碳生活方式。我国镁的矿产资源量至少可供开采千年以上，如果加上盐湖及海水中提取氯化镁生产金属镁，及百分之百的回收利用率可谓“取之不尽、用之无穷”。与此相比，铝合金汽车所依靠的原铝矿产资源即将消耗殆尽。我国的电解铝生产必须依赖大量进口氧化铝来暂缓资源匮乏的矛盾。或许铁矿石的今天就是氧化铝的明天，在资源的可持续性上，镁合金具有更长的生命周期和不可比拟的成长优势。等到铝合金轮毂制造所必需的原料“无米下锅”之时，我们不用镁合金用什么那么，被动用不如主动用，既然早晚都的用，我们为什么不早用！㈡镁合金汽车轮毂的比刚度、比强度、阻尼性等诸多特性都远远优于铝合金汽车轮毂。国际某研究机构有数据表明：整车的簧下质量减轻是簧上质量减轻的倍；当镁合金的截面厚度增加1倍时，它的比刚度是镁合金的8倍；由于镁合金特有的阻尼性其减震效果是铝合金的10倍以上；相同截面的汽车轮毂在密度上镁合金是钢圈的1/4，铝的2/3。准确地说：用镁合金代替铝合金会使轮毂的质量减轻35%。显而易见，镁合金汽车轮毂更有利于整车转动质量与滚动阻力的减小，成为整车轻量化的重要元素并符合节能环保，低碳经济的要求，而且在行驶安全性、乘坐舒适性、操作稳定性、燃油经济性等多方面得到显著提升。

㈢铝合金汽车轮毂在合金的组成，熔铸锻造、表面处理、机加定型等方面技术已相当成熟并趋于极致，但对整车性能的贡献上升空间有限且短期内很难有所突破。因此，通过改变轮毂的结构性材料，由镁合金取而代之，如同铝合金当初代替钢圈一样是发展与进步的必然趋势。人类的进步史就是金属应用的发展史，更是一部材料的减重史，请大家关注我的预测和判断：未来的乘用车轮毂一定是镁合金轮毂。二、镁合金汽车轮毂的发展态势㈠镁合金汽车轮毂的研发是我国政府支持的重点项目，符合国家调整结构，转变发展方式的产业政策。清华大学、上海交大、重庆大学、东北大学、中科院长春应化所、沈阳金属所等二十余家高等院校、科研院所都涉足到并致力于镁合金应用于汽车领域的研究与开发，在产学研的结合上，山西闻喜银光镁业集团与其形成了具有战略联盟性质的常态化合作机制，使该企业抢占了镁合金汽车轮毂产业化的前沿阵地和发展的制高点。㈡据来自中国镁协的消息：国内还有两家企业进行了镁合金汽车轮毂的生产，一是威海万丰镁业科技有限公司；二是宁波江北德鑫金属制品有限公司，但短期内都很难形成批量特别是为国产品牌整车配套。原因是多方面的，但相同的制约因素都表现在对镁合金的资源被动和技术欠妥与非锻造法工艺路线。这说明脱离合金的优化设计搞塑性成型加工有“无本之木，无源之水”隐忧。随着宁夏华盛集团投资兴建的800万只镁合金汽车轮毂生产线签约，河南、江苏、安徽、吉林等地一些企业也紧锣密鼓要大举进军镁合金汽车轮毂产业，到目前为止“雷声大，雨点小”或“干打雷，不下雨”时间过去了近一年，仍然难觅实质性成果显现。㈢山西闻喜银光镁业集团，因“术业有专攻”而出类拔萃。作为世界级具有原镁及镁合金深加工完整产业链的股份制企业，拥有我国镁行业唯一的国家认定企业技术中心；其专用镁合金荣获第63届世界镁协大会金奖，也是中国企业历史上首次获得此项殊荣。企业早已通过ISO：9001、TS16949、等一系列质量、环境、准入认证。技术改造后的10万吨产能规模彻底解决了原镁生产高污染，高能耗难题，实现“资源节约型，环境友好型”清洁文明生产。也为镁合金汽车轮毂产业化奠定了坚实的基础，已研制成功的锻造镁合金汽车轮毂被“保时捷”赛车抢先采用，并出口到美国、法国、韩国等国家和地区。“专业成就品质，资源影响成本”没有高品质的基本资源做保证，要打造对提高整车性能会产生深刻变革的镁合金轮毂是缺乏前提条件的，也可能是这么多年没有产业化的原因之一，轮毂对合金的要求是良好的工艺性能，较高的力学性能和较强的抗腐蚀性能，离开“银光牌”专用镁合金来谈轮毂的创新是缺乏现实意义的。虽不能说“误入歧途”，起码要多走弯路。三、加强行业间联动优化生产要素配置㈠虽然镁行业企业取得了一定的成就，但决不会固步自封，“闭门造车”，反而十分渴望与国内车企业沟通与协作，我们还是“小学生”是“新兵”，希望按照车企要求与规范，成为战略合作伙伴与合格的供应商，有望车企积极提供试车平台，以便进一步得到可靠的技术数据。吸取国外高性能汽车轮毂与高端整车完美结合的成功经验，将其迅速转化为现实的生产力，谁也别让谁坐“冷板凳”。谁也别让谁吃“闭门羹”。应以民族汽车工业自主创新的大局为重，我们是同胞，是一家人，我们有相同的价值观，要有协作精神与态度，“产品是态度的衍生品”。㈡镁合金与铝合金轮毂制造企业的务实合作尤为重要，特别是铝合金汽车轮毂面临国内产能过剩，国外反倾销的双重压力之下，更需要行业之内的协作而扬长避短摆脱困境，镁合金与铝合金汽车轮毂是基本相同的生产加工设备，我们只要从材料替代的角度考虑，以正向研发为起点，制定新的工艺路线联合攻关，中国创造的镁合金汽车轮毂形成在世界的核心竞争力和话语权便指日可待。㈢张德江副总理在参观今年北京国际车展时指出：“汽车产业与相关产业协同发展，做好紧密联系，共同进步”。这就需要创造一个“官、产、学、研、用”相结合的和谐氛围，发挥政府政策支持和满足终端用户需求的作用，走内涵式扩大再生产道路，才能有利于在自主创新的基础上民族品牌的培育与发展。对镁合金汽车轮毂来说，我们的理念是：、新材料利用————得天独厚；新设计造就————巧夺天工；新工艺体现————浑然天成；新历程必然————天道酬勤。镁合金汽车轮毂能否普及应用，从一个侧面反映出这个领域的发展水平和综合实力，呼吁业界切莫坐失当前难得的历史机遇，让我们的明天更“镁”好！

作者基本信息：姓名：郭德全单位：山西闻喜银光镁业集团地址：山西省闻喜县姚村工业园区中路1号邮编：043800电话：传真：网址：郭德全d邮箱：手机：我国镁产业向深加工产品发展方向挺进当前，中国镁工业发展处在十分重要的关键时期，镁产业结构优化与升级势在必行，中国镁冶炼产业已开始走向规模化大型化。中国镁加工产业开始由初级加工产品向深加工产品转变

2006年，国家科技部公布了“十一五”“镁及镁合金关键技术开发及应用”的重大支撑项目，国家将再投5000万元作导向资金，积极推动镁的开发与应用，承担项目的企业、研究单位及地方将配套投入大量资金，用于镁的关键技术开发及镁的应用。

国家还将“高品质铸造镁合金及板、管、型材加工技术开发”列入鼓励类项目。目前，全国约有165家镁加工企业和研究院、所、大学，开展镁深加工研究开发与产业化生产。

我国进一步确立了镁加工产业从提高原镁、镁合金的品质向镁深加工延伸，生产高科技含量、高附加值的产品的产业方向，满足国内外市场需求是中国镁工业发展关键时期的根本出路。

初步统计，2006年全国约有165家企业、研究机构、大学从事镁深加工，这些深加工企业、研+究、大学等单位的加工工艺技术水平不断提高，以镁板加工为例：

——连续铸轧。中铝洛阳铜业公司镁板带厂，研发的镁合金连续铸轧技术产业化，实现连续铸轧AZ31B6mm×600mm带卷生产，6mm×1000mm板坯生产，攻克了AZ31B-H24变形镁材的轧制工艺，为美国波音公司提供数吨镁板。并研制成功“超薄型海水用镁合金电极板”。

——等温挤压等温轧制。营口银河镁铝合金公司与东北大学合作，以电磁铸造生产高品质镁合金坯料，等温挤压，等温轧制，为台湾省约澳德股份公司提供笔记本电脑外壳用×300×325mm薄板3吨。

——挤压开坯换向轧制。洛阳华陵镁业公司，能生产大规格的镁合金板坯和棒坯：(200×800)mm×(4-5)m和Φ600mm×(4-5)M。通过挤压开坯，将板坯换向轧制薄板。其厚板、中厚板和薄板出口日本、韩国等，供用户作雕刻板或印刷板基坯料。该公司还将Φ600mm锭坯经锻造开坯，再热轧成78mm~100mm厚板(800mm~1200mm宽、1200mm~1940mm长)供北京卫星制造厂使用。

——连铸连轧。福州华镁新技术开发公司自主研发的特种双辊连铸连轧技术生产专用设备，已批量生产~100mm)×600mmAZ31合金板。

闻喜银光镁业集团与福州华镁合作，已建成一条600mm宽的连铸连轧镁合金板带生产线，通过连铸连轧+热精轧，制得~6mm)×600mm的AZ31板，其组织均匀，晶粒细小(<10μ)，具有优异的二次加工性能。薄板已被冲压笔记本电脑外壳、PS印刷板和装饰板。厚的铸轧板还成功地用于冲压汽车零部件。3×500×500mmAZ31板，为韩国批量供货。

——1500mm热轧机上换向轧制，再经1250mm轧机上温轧。重庆奥博铝材制造公司与重庆大学、四川大学合作，采用1500mm热轧机上换向轧制——1250mm轧机上温轧，可为客户提供：~70)×750×1500、~×600×长、×800×1500mm的AZ31合金板。已为台商华硕电脑公司提供×290×300mmAZ31板，冲压成型，现已被确定为笔记本电脑外壳定点生产厂。

——直接挤压镁板带。山东费县银光镁业公司通过添加Ca、Re等元素细化合金晶粒，采用挤压工艺，成功地批量生产厚<4mm，宽<200mm镁板，供海水蓄电池组和工业置换电池，以及轿车电池箱壳体结构，还用于造纸机械配件、牺牲阳极等。

从以上7家镁板加工企业看，镁合金板带材的加工技术取得长足发展，特别是福州华镁与闻喜银光合作的连铸连轧镁合金板技术与洛铜的连续铸轧技术，都有了突破性的进展，镁板带生产成本大幅度下降、产品质量有了较大提高。这种连铸连轧镁合金板带目前世界上还没有，中国宜发展镁板铸轧工艺，应研究更宽一些的如1800mm宽板材的商业化生产技术与装备。板材加工技术发展变化，提升了镁加工技术结构，是今后镁加工发展的趋势。

中国镁加工突破关键技术，竞争力加强

2006年，中国镁加工技术上有突破，尤其在镁板加工技术上的突破。目前，可生产最薄，最宽的镁板，可在室温下加工镁板……。镁板最薄达，最宽达1200mm长为2400mm的镁板，已供豪华客车制造厂试制行李舱门，全镁结构、单车镁材用量超达100Kg。哈尔滨工业大学在实验室突破了铸态镁合金不能在低温或室温下冷挤压的禁区，利用大挤压比，快速挤压，在室温下冷挤AZ31铸棒，可获得平均晶粒尺寸5μ~7μ的板带，使合金延伸率稳定在20%以上，再将挤压得到的板坯进行温轧或冷轧，可制得AZ31薄板带，进行二次塑性加工，可成形各种零件。

加快产品结构调整是实现镁产业升级的着眼点

中国镁工业一个特征是产品结构不合理，冶炼产品产量过大，2006年产量为万吨，其中%产品出口，很大程度上依赖于国际市场；而镁加工产品却面对国内约6万吨高附加值、深加工产品的市场需求，国内生产能力却明显不足。2006年，出口的35万吨镁产品中，有%是初级加工产品，高附加值仅占%，实际上大量出口的是资源性产品，相当于输出大量的能源和资源。中国能源紧张、人均占有资源并不丰富，继续大量的长期的出口附加值低的初级产品，不仅会加剧中国能源、资源紧张的矛盾，而且也给国民经济的可持续发展带来压力，不符合中国镁工业产业升级的发展方向。因此，要加快产品结构调整，从国民经济发展需求看，中国镁产品结构调整的方向、重点是在交通、3C、建筑、航空航天、国防军工、民用等领域需要的高档板带、异型材、复合材、压铸件以及特种性能的镁合金等技术含量及附加值高的深加工产品。满足市场需求，促进中国镁资源优势向经济优势转化，维护国家经济安全。项目名称：镁合金深加工的开发

项目编号：209-3238

行业分类：金属学、金属工业

内容简介：一、镁合金材料的优越性

1、重量轻镁金属是所有商业金属中重量最轻的金属，按ρ=cm3计算，镁合金比聚合物（塑料）轻20%，比铝轻30%。

2、比强度高即镁合金的强度与质量之比高，具有一定的承载能力。

3、弹性模量小，刚性好,抗震力强；刚性好，表示长期使用不易变形。

4、抗电磁干扰及屏蔽性好。

5、色泽鲜艳美观，并能长期保持完好如新。

6、对环境无任何影响镁金属极其合金是一种环保型材料，，对环境无污染，其废料回收利用率高达85%以上，回收利用的费用仅为相应新材料价格的4%左右。

二、应用领域

1、汽车零部件采用镁合金制造汽车零部件，可显著减轻汽车整车重量，而汽车所用燃料的60%消耗于汽车自重，车重每减轻10%，可节约燃料%，因此，国外近年来镁合金在汽车制造中的应用逐步增长。但我国在这方面的开发刚刚起步。

2、通讯器材如手机外壳、便携机外壳等

3、高档建筑装饰材料由于镁合金的许多独特性能比铝合金更优越，因此国外出现了采用镁合金制造高档豪华型建筑装饰材料的趋势，国内一些镁合金生产厂家强烈要求开发镁合金型材的成型加工技术，国家科技部也希望尽快开发这方面的高新技术，并列为国家“十五”攻关项目。

三、技术方案

技术方案拟采用等温超塑性技术方案，第一步，将镁锭挤压成镁合金实心棒料；第二步，将镁合金棒料挤压成空心薄壁型材，或等温压制成型为零件产品。

四、市场分析

我国是镁矿产富国，矿产资源占世界镁矿产的50%，世界镁矿产市场一直受我国的冲击。我国由于缺乏深加工技术，只好出口镁矿粉。由于国内各镁矿产公司的无序竞争，使镁矿粉的出口价格由前几年的3000-6000美元/吨降至1200美元/吨。因此无论是镁矿产公司还是国家主管部门都提出加速镁合金深加工技术开发的要求。

目前镁合金价格便宜，有利于深加工技术的开发，由于缺乏镁合金的深加工技术，而我国又是镁矿富国，山西、青海、新疆、甘肃等省镁矿资源集中，许多乡镇企业竞相参与开采，其产量逐年大幅度上升，致使目前镁合金的价格为13-14元/kg，而铝的价格为18-20/kg元，这给镁合金深加工技术的开发带来极为有利的条件。镁合金产品的优势

(2010-08-3009:49:17)转载标签：

杂谈“镁”有什么特性，镁合金能做什么镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁的比重是cm3，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4；镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。镁具有比强度、比刚度高，导热导电性能好，并具有良好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。镁合金的比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好得多，已超过压铸铝合金A380；减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。镁物理性能除了比重低，镁还有很多其它的良好的物理特性，使之在汽车结构材料应用中，有时比铝和塑料更有应用价值。镁物理性能的主要优点是：比铝高30倍的减振性能；比塑料高200倍的导热性能，其热膨胀性能只有塑料的1/2。镁机械性能和压铸铝合金相比，镁除了上述物理性能等优点，还具有较高的机械性能。镁的强度和刚度要明显好于塑料，延伸率和冲击搞力则明显好于压铸铝合金。镁加工性能镁有很好的加工性能，也就是说有很好的铸造性能。和其它材料比，它的制造成本很低，值得重视的是，尽管每公斤镁锭的价格要比铝和铁贵一些，但它单位体积的成品价格几乎是一样的。镁的物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件。镁单位体积的熔化潜热只有铝的2/3，比热只有铝的3/4，并且有非常低的溶铁性。这些特性使镁压铸件达到和铝几乎相同的生产成本/每公斤。金属镁是人类可以制得并在空气中长期存在的有实用价值的最轻的金属，在工业上通常由电解法或硅还原法制的。近年来，节能、环保概念在世界范围内趋热，镁由于其重量轻等优异性能，在汽车、航天、航空、铸造、化工电子、通讯、仪器、机械制造、交通、蓄能材料、建筑装饰、球墨铸铁、脱硫剂、格氏试剂、焰火、军事照明弹及镁阴级保护防蚀材料镁合金等产业中应用也迅猛发展。主要产品有：镁型材、牺牲阳级、镁锭、镁合金、镁型材以及镁压铸件等等。球型镁粉：镁粉是当今世界高科技领域发展较快，用途较广的有色材料，国内外主要用于国防工业：如可做火箭头，导弹点火头，航天器元部件，及照明弹等；用于冶金工业的铸造、钢铁脱硫；还可用于制造香精、单晶硅、制药等其他工业，具有非常广阔的前景。随着现代工业的迅速发展，它在原材料领域显示了越来越重要的地位。铝镁合金粉：广泛用于军工、航天、化工等行业。可生产各种规格铝镁合金粉，也可根据用户的需要生产各种非标准牌号的铝镁合金粉。粒度50-600目，铝镁配比（%）50：50（可调整）。铝镁合金屑主要特点：用其压铸的零部件轻薄，具有表面光亮，质量轻，强度重量比高，尺寸稳定性，吸震性好，散热快，抗静电等特点。主要用途：广泛应用于高档家用电器，如壁挂式电视机外壳、笔记本电脑外壳、通讯电子产品、汽车零部件的制造。用比材料加工制造的产品可100%的回收再利用，符合环保概念。镁合金主要用途：用于航空、航天、国防工业，汽车工业及制伯各种镁合金型材。镁牺牲阳极主要用途：主要应用于城建中的供、排水、煤气、天然气、供暖、热电厂输水、输汽等各类管道；从石油、天然气等产地到炼油厂、各天然气用户等长跑离输送管道；储油、储气各种罐体；油、气、水升压泵站；建筑桥梁及其它与水、土壤接触的铁及各类合金等制品。高效镁牺牲阳极是用低铁高纯镁为基通过精炼、合金化、铸造成形，热处理等工艺制取的镁基合金。镁带：用于贮藏和穿越管道的保护等。镁棒；用于热水器、锅炉的防腐阻垢。挤压镁阳极：主要应用于热水器、热换器、蒸发器、锅炉等设备，有软化水质、排垢除污、延长主机使用寿命等优点。我公司根据以上镁和镁合金的相关特性：凭借集团公司得天独厚的金属镁资源优势（国内原镁产量排名第一），开发出镁合金系列产品：镁合金锭、半连续熔铸棒材、钢镁（铜镁）复合散热器用系列、移动门系列等各种民用、工业型材、管材、棒材，又相继开发出国外畅销的镁合金压铸散热，以空气流体力学的长翼型设计，且内部加装了工字型无缝钢管（水道），对水质要求不严，以低水容量的设计，使之用较低的运行成本提供较大的功率；使热传导性达到最大、最佳化；采用单柱对丝连接，无任何焊接点：针对国内外铝制散热器在长期碱腐蚀的情况下，往往焊接部位的腐蚀漏水现象时有发生。镁合金压铸散热器恰恰避免了此类现象。因而各地客户纷至沓来，络绎不绝，争相购买。还有汽车方向盘、纺机配件、冷床配件、摩托车配件等畅销产品。求实、创新无止境，百尺竿头，更进一步，没有最好，只有更好，当今世界，唯一不变的就是变，我公司有信心、有能力在变化中求生存、求发展、在镁合金天地大展宏图！

镁合金型材挤压模具研究

(2009-06-1709:29:11)转载标签：

挤压模具

杂谈分类：

挤压模具镁及镁合金具有质量轻，比强度高，弹性模具小，导热性能好，易于回收，对环境污染小等优点，在汽车、机械电子、航空航天、国防军工、交通运输等领域具有重要的应用价值。镁合金塑性成形困难，通常采用具有优良的变形力学条件的挤压方法成形。随着科学技术的进步，市场对制品质量的要求不断提高，模具在镁合金挤压成形中占的重要地位。文献资料表明，国内外对镁合金挤压模具结构的研究较少，特别是对型材挤压模具研究尚未见报道。本试验通过不同的模具结构对镁合金型材挤压成形过程的影响进行探讨。1模具结构特点与挤压成形工艺由于高温下挤压镁合金所需的变形力较大，而且散热片型材带有较高的齿，因此，高温挤压中模具容易在悬臂处出现断裂、压塌等失效现象。本研究以计算机用散热片型材（图1）为研究对象，采用三种典型的模具进行镁合金的挤压成形研究。模具材料选用4Cr5MoSiV11．1模具结构特点平模是生产实心型材的最普通的一种模具，其结构简单，成形所需挤压力大。图2是在平模基础上改进了的锥形模结构，与平模相比，锥模中的锥角有助于金属变形时的流动，可降低挤压力。图3是前置式模具。其特点是上模的两个分流孔对称分布，焊合室在下模；同时由于上模的分流桥对下模悬臂部分的遮挡作用，减小了挤压力对下模悬部位的直接冲击作用，达到保护模具作用。图4是桥式模具。其下模是一个简单的矩形孔，上模模芯上有若干个成形槽，对镁合金超导流和成形作用。与前置式模具相比，这种模具结构中没有悬臂，模芯与下模矩形孔互相配合，挤压中成形散热片上的齿。作用力全部转移到上模的矫和模芯上，从而保证了模具强度。1．1挤压成形工艺挤压设备为3MN立式油压挤压机。镁合金铸锭尺寸直径82mmX150mm，铸锭的加热温度依据镁合金的相图、塑性图及再结晶图定为420℃，挤压速度控制在15mm/s~25mm/s之间，挤压筒和模具的预热温度分别为350℃和400℃。2试验结果及分析图5和表1分别是图1所示制品在挤压试验中挤压力与行程的关系曲线和模具结构与最大挤压力间的关系。图5可知：锥形模在挤压行程达到7mm左右，挤压力达到最大值1850kn，前置式模具和桥式模具在挤压行程达到12mm左右时，挤压力分别达到最大值2400kn和2800kn。在挤压的初始阶段，挤压力随行程的增加而急剧升高，使用锥形模具挤压时，挤压力达到极值所需行程较长，这是因为制品挤出前有一个金属充满模具焊合室及金属的焊合过程，因此，挤压力的峰值出现得较晚且较大。三种模具结构形式，其载荷与行程曲线的形状基本上是一致。由图5可知，模具结构对挤压影响较大，桥式模所需要的挤压力最大，前置式模具次之，所需挤压最小的的是锥模挤压。锥模挤压成形过程中，锥形腔起着导流作用，且金属成形过程中无需焊合，原所需的挤压力相对来说要小些。从结构上来说，由于组合模比锥模多一个分流和焊合过程，故组合模比平模和锥模所需的挤压力要大。桥式模具结构有模芯，且模芯上有多条成形制品的导流槽，金属材料在导流槽中焊合所需的力较大，相应的挤压力也大。采用各种模具挤出的AZ31镁合金散热片的制品如图6所示。由于采用桥式模具和前置式模具挤出过程经过分流和焊合过程，为确定制品的焊合情况，采用电子扫描镜观察分析金属在模具焊合室和型材焊合部位微观组织形貌。结果表明，制品在焊合部位没有焊缝，在焊合区的组织致密，与基体组织无明显差别，说明焊合状况较好。前置式分流模在试验后悬臂处未出现任何塌陷及其他变形。虽然所需根的挤压力较大，但由于分流桥对悬臂的遮挡起了保护作用，故模具悬臂未出现任何变形。桥式模具成形较困难。挤压过程中金属在模具芯头上导流槽处的流动阻力较大，使金属流出模孔困难；同时由于产品的不同部位壁厚差别较大，金属流动不均匀，造成模具芯头的受力不均匀，对芯头产生很大的剪切力和扭矩，导致挤压最大。3

结论1在所设计的三种模具挤压过程中，锥模所需的压力最小，前置保护模次之，桥式模具的最大。2锥模和前置保护模成形质量较好，桥式模由于金属的模芯上的小槽处流动阻力大，挤压焊合困难，导致成形时所需挤压力很大。3从组合模结构挤压成形来看，AZ31镁合金在焊室中是能够完全焊合的，用扫描电镜观察焊合室部位和制品焊合处发现，其组织致密，与基体组织无明显差别，焊合质量较好，说明组合模挤压AZ31镁合金散热器是可行的，可推广应用于其他实心型材或中空型材制品的挤压成形。稀土镁合金系列产品开发项目招商计划书

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【关闭】一、项目概况1、项目名称：稀土镁合金系列产品开发项目2、项目建设内容：拟利用公司现有的厂地、厂房并进行全面系统改造，建成我国规模最大的稀土镁合金板材、型材生产基地。建成后的第一年产量规模为1000吨，生产总值6000万元；第二年产量规模为2000吨，生产总值亿元；第三年产量规模为3000吨，生产总值亿元。3、项目建设地点：吉林省临江市森工街。二、项目建设条件及技术方案1、建设条件：（1）原材料条件：临江及周边地区镁储量丰富，并建有年产量2万吨的北旅金属镁业集团和年产量1万吨的东锋金属镁业集团，镁原料完全可以满足我公司镁合金板材、型材的生产需要。（2）供水条件：公司设有地区大型给水自来水管道，并建有容量30吨的水塔作为自备水源，两套供水系统可充分保证生产用水。（3）供电条件：公司用电由1万伏国电高压专线输送，电力供应有保障。（4）交通运输条件：公司距鸭大线铁路3公里，距松江河机场110公里，临漫公路、临江林业局铁路专用线在公司门前通过，空运、铁路、公路运输十分便捷。2、技术方案（1）原材料：本项目主要用原材料为金属镁。（2）生产工艺：对原料镁或金属镁进行合金化，（稀土）用电炉进行低压铸造，生产出镁合金毛坯，再通过挤压设备进行板材、型材加工。3mm以上厚度的板材再经过专用宽幅面轧机进行轧制加工。关键技术：我公司与东北大学材料冶金学院、冶金物理化学院、轧制技术及连轧自动化国家重点实验室及金属加工成型试验中心等单位联合研制新型耐高温、耐腐蚀、高强度且具有变性性质的镁合金板材。经过三年多的研制实验，掌握了镁合金化、开坯、成型的核心技术，实验出了新型镁合金板材、型材工艺技术流程，采用国内先进的连铸、连轧自动化轧制技术，成功轧制出幅面尺寸1000×2000、厚度—2mm的稀土镁合金板材，填补了国内稀土镁合金板材的空白，在高品质镁合金的制造及其板材、型材加工方面取得了具有独立知识产权的科技成果，使镁合金板材、型材的产业化发展成为现实。主要工艺流程：对原料镁或金属镁进行合金化，（稀土）用电炉进行低压铸造，生产出镁合金毛坯，再通过挤压设备进行板材、型材加工。3mm以上厚度的板材再经过专用宽幅面轧机进行轧制加工。工艺流程如下：（3）厂房建筑设计方案：拟利用公司现有的厂地、厂房并进行全面系统改造，根据工厂的生产工艺流程，建筑防火，节约用地，有利于提高生产效率和降低成本。三、市场分析及预测1、镁资源的开发利用镁是目前世界上可工程化应用的最轻的金属结构材料，其重量仅为铝的2/3，钢铁的1/4。镁合金具有很高的比强度和比刚度（仅次于钛合金），可以制造出与铝同样复杂的零部件而较铝轻1/3，强度则优于铝合金。有良好的阻尼减震性，减振量大于铝合金和铸铁，用于壳体可降低噪声，用于座椅、轮圈可减少震动，提高汽车的安全性和舒适性。有良好的铸造性和稳定性，在良好的结构条件下，镁合金允许铸件壁厚小至，这是塑料制品在相同强度下无法达到的，而铝合金要达到—才可以和镁相比。同时，镁合金的模铸生产率较高、铸造应力小，无需进行退化和去应力处理即可保持尺寸结构的稳定。有良好的高散热性和电磁屏蔽性，适合设计密集的电子产品。容易回收、与环境兼容性好，废旧的镁合金铸件融化后可作为二次原料进行铸造，在环保方面比塑料材料更具有吸引力。在耐腐蚀上，可作为牺牲阳极，用于金属防腐。随着人类社会的进步，对生存环境的保护要求不断提高，轻量化则成为汽车工业、3C（计算机、通讯、消费性电子）领域等产品选材的重要目标和节能减排的重要措施。据测算，汽车自重减轻10%，燃油效率可提高%。每辆汽车如使用70公斤镁，自重减轻后二氧化碳排放量可减少30%。因而，世界各大汽车公司已将镁合金零部件作为重要发展方向，以采用镁合金零部件的数量作为判断车辆先进的标准之一。世界各国都把镁合金列为重要战略物资加以研究和开发，成功开发应用