在汽車工業(yè)邁向高效節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展的進程中，輕量化已成為核心技術(shù)趨勢之一。鎂合金因其優(yōu)異的輕質(zhì)特性（密度僅為鋁的2/3、鋼的1/4）和優(yōu)異的綜合性能，正逐步成為替代傳統(tǒng)材料的重要選擇。尤其是壓鑄鎂合金AM60B、AM50A和AZ91D，憑借其高比強度、良好的鑄造性能及阻尼減震能力，在汽車結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用日益廣泛。

本文將從材料特性出發(fā)，深入探討這三種鎂合金在座椅框架、發(fā)動機缸體、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等關(guān)鍵部件中的具體應(yīng)用，剖析其如何通過輕量化、安全性提升及性能優(yōu)化，為未來汽車的設(shè)計與制造注入革新動力。

01 材料特性

02 應(yīng)力應(yīng)變曲線

03 AM60B汽車結(jié)構(gòu)件應(yīng)用

1.座椅框架

?輕量化：AM60B 密度約為 1.8g/cm³，遠低于鋼鐵材料，用于座椅框架可顯著減輕座椅重量，進而降低整車重量，提升燃油經(jīng)濟性。例如，一輛汽車若使用鎂合金座椅框架代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼鐵框架，可減重約 30% - 50%。

?安全性：該材料具有良好的韌性和抗沖擊性能，在車輛發(fā)生碰撞時，能通過自身變形吸收能量，減少對乘客的傷害，提高座椅的安全性。

?舒適性：其良好的減震性能可以有效減少車輛行駛過程中的震動傳遞到座椅上，為乘客提供更舒適的乘坐體驗。

2.儀表盤支架

?設(shè)計靈活性：AM60B 具有優(yōu)良的鑄造性能，能夠制成復(fù)雜形狀的支架，滿足儀表盤各種部件的安裝需求，適應(yīng)不同車型的設(shè)計要求。

?穩(wěn)定性：材料的強度和剛度可以確保儀表盤在車輛行駛過程中保持穩(wěn)定，不會因震動或其他外力而發(fā)生晃動或變形，保證儀表盤的正常顯示和功能。

3.車門內(nèi)板結(jié)構(gòu)件

?減重：有助于減輕車門重量，使車門開關(guān)更加輕便，同時也降低了整車重量，對車輛的操控性能和燃油經(jīng)濟性有積極影響。

?抗腐蝕性：AM60B 具有一定的耐腐蝕性，能在長期使用中抵抗外界環(huán)境因素（如雨水、濕氣等）對車門內(nèi)板的侵蝕，延長車門的使用壽命。

4.轉(zhuǎn)向柱支架

?可靠性：良好的力學(xué)性能使轉(zhuǎn)向柱支架能夠承受轉(zhuǎn)向過程中產(chǎn)生的各種力和扭矩，保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，確保車輛的操控性能。

?安全性：在車輛發(fā)生碰撞時，AM60B 材質(zhì)的轉(zhuǎn)向柱支架可以通過合理的設(shè)計進行潰縮，吸收能量，減少對駕駛員的傷害。

04 AM50A汽車結(jié)構(gòu)件應(yīng)用

1.座椅骨架：AM50A 鎂合金具有低密度的特點，用于座椅骨架可以有效減輕座椅重量，進而降低整車質(zhì)量，提升燃油經(jīng)濟性。同時，其良好的韌性和強度能夠保證座椅在承受乘客重量和車輛行駛過程中的各種力時，不會發(fā)生變形或損壞，提供可靠的支撐和安全保障。

2.方向盤骨架：該材料的高強度和較好的抗疲勞性能，使得制作出的方向盤骨架能夠承受駕駛過程中頻繁的轉(zhuǎn)向力和震動，保證方向盤的操作穩(wěn)定性和可靠性。而且鎂合金的輕量化特性有助于減輕駕駛員的操作負(fù)擔(dān)，提高駕駛的舒適性。

3.儀表盤支架：AM50A 鎂合金優(yōu)良的鑄造性能使其能夠制成復(fù)雜形狀的儀表盤支架，滿足不同車型儀表盤的安裝需求。其較高的剛度可以確保儀表盤在車輛行駛過程中保持穩(wěn)定，避免因震動而產(chǎn)生異響或損壞，為車內(nèi)電子設(shè)備提供穩(wěn)定的安裝基礎(chǔ)。

4.車門內(nèi)板：應(yīng)用 AM50A 鎂合金制作車門內(nèi)板，能夠在保證車門結(jié)構(gòu)強度和安全性的前提下，有效降低車門重量，使車門開關(guān)更加輕松便捷。此外，鎂合金的抗腐蝕性能也有助于延長車門的使用壽命，減少因腐蝕而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)損壞和外觀變差。

5.頂棚支架：AM50A 鎂合金的高比強度使其能夠在承受頂棚重量的同時，自身重量較輕，有助于降低車輛的重心，提高行駛穩(wěn)定性。同時，其良好的減震性能可以減少車輛行駛過程中頂棚的震動和噪音，提升車內(nèi)的舒適性。

05 AZ91D 汽車結(jié)構(gòu)件應(yīng)用

1.發(fā)動機缸體

?輕量化：AZ91D 鎂合金密度低，用于發(fā)動機缸體可有效減輕發(fā)動機重量，進而降低整車質(zhì)量，提升燃油經(jīng)濟性和車輛的操控性能。例如，與傳統(tǒng)的鑄鐵缸體相比，鎂合金缸體可減重 30% - 50%。

?散熱性好：鎂合金具有良好的導(dǎo)熱性能，有助于發(fā)動機在運行過程中更好地散熱，維持發(fā)動機的正常工作溫度，提高發(fā)動機的效率和可靠性。

?減震降噪：該材料的阻尼性能較好，能夠吸收發(fā)動機運行時產(chǎn)生的震動和噪音，降低車內(nèi)噪音水平，提升乘坐舒適性。

2.變速器殼體

?高強度：AZ91D 具有較高的強度和硬度，能夠承受變速器內(nèi)部的各種力和扭矩，保證變速器的正常工作和可靠性，減少因殼體變形而導(dǎo)致的變速器故障。

?良好的鑄造性能：易于鑄造出復(fù)雜形狀的殼體，滿足變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安裝要求，同時可以通過精密鑄造工藝提高殼體的尺寸精度和表面質(zhì)量，降低加工成本。

?輕量化：減輕變速器的重量，有助于優(yōu)化車輛的重量分布，提高車輛的操控性能和加速性能。

3.輪轂

?輕量化：使車輪重量減輕，減少車輛的非簧載質(zhì)量，改善車輛的懸掛系統(tǒng)響應(yīng)，提高車輛的行駛穩(wěn)定性和操控性能，同時也有助于降低制動能量消耗，提高制動效率。

?高強度和耐腐蝕性：能夠承受車輛行駛過程中的各種力，包括路面的沖擊力、剎車時的制動力等，同時其良好的耐腐蝕性可以抵抗外界環(huán)境因素（如雨水、鹽水等）對輪轂的侵蝕，延長輪轂的使用壽命。

?美觀性：通過鑄造工藝可以制造出各種復(fù)雜的形狀和精美的外觀，滿足汽車廠商對車輛外觀設(shè)計的要求，提升車輛的整體美觀度。

4.制動系統(tǒng)零部件

?輕量化：例如制動卡鉗等部件采用 AZ91D 鎂合金，可減輕制動系統(tǒng)的重量，有助于提高制動系統(tǒng)的響應(yīng)速度和制動效率，同時也能降低車輛的簧下質(zhì)量，改善車輛的行駛性能。

?良好的抗沖擊性能：能夠承受制動過程中產(chǎn)生的沖擊力和壓力，保證制動系統(tǒng)的可靠性和安全性。

?尺寸穩(wěn)定性：在制動過程中，AZ91D 鎂合金能夠保持較好的尺寸穩(wěn)定性，確保制動卡鉗等部件與制動盤之間的配合精度，提高制動性能的一致性。

5.車身結(jié)構(gòu)件

?高強度和輕量化：可用于車身的一些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，如 A 柱、B 柱等，在保證車身結(jié)構(gòu)強度和安全性的前提下，有效降低車身重量，提高車輛的碰撞安全性和燃油經(jīng)濟性。

?吸能性好：在車輛發(fā)生碰撞時，AZ91D 鎂合金結(jié)構(gòu)件能夠通過自身的變形吸收能量，減少對車內(nèi)乘客的傷害，提高車輛的被動安全性能。

從座椅骨架到發(fā)動機核心部件，從內(nèi)飾支架到車身安全結(jié)構(gòu)，AM60B、AM50A、AZ91D 三種壓鑄鎂合金以其 “輕而強”“剛而韌” 的材料特性，構(gòu)建了覆蓋汽車多系統(tǒng)的輕量化解決方案。它們不僅通過密度優(yōu)勢實現(xiàn) 30%-50% 的部件減重，直接提升燃油經(jīng)濟性與續(xù)航能力，更以優(yōu)異的抗沖擊性能、吸能特性和鑄造靈活性，重塑了汽車安全設(shè)計與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的技術(shù)路徑。在新能源汽車爆發(fā)式增長的當(dāng)下，車輛對減重增效、電池布局空間優(yōu)化、碰撞安全性能的需求愈發(fā)迫切，壓鑄鎂合金的應(yīng)用價值將被進一步放大。

值得關(guān)注的是，盡管鎂合金在耐腐蝕性、高溫性能等領(lǐng)域仍存在優(yōu)化空間，但其與表面處理技術(shù)、復(fù)合強化工藝的協(xié)同創(chuàng)新正不斷突破應(yīng)用瓶頸。隨著 “雙碳” 目標(biāo)的推進與全球汽車產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的加速，以 AM60B、AM50A、AZ91D 為代表的壓鑄鎂合金，必將在汽車輕量化浪潮中扮演更重要的角色，成為連接材料科學(xué)與汽車工程的關(guān)鍵橋梁，推動行業(yè)向 “更輕、更安全、更可持續(xù)” 的未來邁進。

本文轉(zhuǎn)載自：元鎂體

原   標(biāo)  題：壓鑄鎂合金AM60B、AM50A、AZ91D的材料特性及在汽車上的應(yīng)用