【百家講壇】蘇州鎂瑞公司總經(jīng)理汪陽(yáng)談：鎂合金壓鑄件的推廣應(yīng)用及市場(chǎng)前景

壓鑄“百家講壇”由《壓鑄周刊》、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)（全國(guó)鑄造學(xué)會(huì)FICMES）聯(lián)合主辦的品牌欄目。本期內(nèi)容的主題為：金屬鎂及鎂合金壓鑄件的推廣及應(yīng)用。

為什么鎂合金及鎂壓鑄件如此輕質(zhì)，且我國(guó)金屬鎂儲(chǔ)量全球第一，卻無(wú)法像鋁金屬一樣規(guī)?；粦?yīng)用推廣應(yīng)用汽車等各行各業(yè)？本期邀請(qǐng)?zhí)K州鎂瑞電子科技有限公司總經(jīng)理汪陽(yáng)先生談?wù)勊目捶ā?/p>

汪陽(yáng)先生于2002年投身于壓鑄行業(yè)，蘇州鎂瑞公司系以鎂合金壓鑄為主的生產(chǎn)型企業(yè)。

金屬鎂及鎂合金壓鑄件的優(yōu)勢(shì)

首先，鎂是地球上儲(chǔ)量最豐富的輕金屬元素之一，其比重是1.74g/cm3，只有鋁的2/3、鋼的1/4。在密度方面，鎂合金比鋁合金輕36%、比鋼輕77%。鎂的強(qiáng)度高、剛度高，導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好，并具有很好的電磁屏蔽、阻尼性、減振性、切削加工性。

其次，鎂的加工成本低，加工能量?jī)H為鋁合金的70%且易于回收。除了比重低，鎂還有很多良好的物理特性，例如具有比鋁高30倍的減振性能，這些特性使之在汽車結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用中比鋁和塑料更具有應(yīng)用價(jià)值。

再者，鎂合金材料具有極好的鑄造流動(dòng)性能，因此非常適合用于制造橫拉桿之類的薄壁結(jié)構(gòu)件以及如車門和前、后艙蓋等大面積的車輛內(nèi)部結(jié)構(gòu)件。

最后，鎂合金材料在減振、降噪和環(huán)保等方面也具有很大優(yōu)勢(shì)。與鋁合金材料相比，鎂合金材料熔化、鑄造時(shí)的能源消耗少，切削加工時(shí)機(jī)械磨損少，整個(gè)生產(chǎn)費(fèi)用可比鋁合金材料減少15%左右。盡管單位重量鎂錠的價(jià)格要比鋁和鐵貴一些，但這一價(jià)格上的劣勢(shì)因鎂合金材料生產(chǎn)加工過(guò)程中的費(fèi)用低廉而得以彌補(bǔ)，單位體積的鎂熔化潛熱只有鋁的2/3，比熱只有鋁的3/4，并且有非常低的溶鐵性。因此，總體價(jià)格比鋁合金材料僅高出20%左右（目前單價(jià)雖然不止，但是長(zhǎng)期單價(jià)來(lái)看也不會(huì)相差很大）。

影響鎂合金壓鑄件規(guī)模化市場(chǎng)應(yīng)用的因素

目前，安全相關(guān)政策對(duì)鎂合金材料的應(yīng)用及推廣影響較大。

由于鎂合金生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)不少安全事故，且有的事故造成的影響比價(jià)大，導(dǎo)致各界“談鎂色變”。地方政策對(duì)鎂相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的嚴(yán)加管控，導(dǎo)致很多企業(yè)無(wú)法開(kāi)展生產(chǎn)工作。而在此背景下，中小企業(yè)若要繼續(xù)生產(chǎn)，必須要增加相關(guān)設(shè)備、管理、人才等要素支出。但這些需求疊加之后產(chǎn)生高昂的資本投入導(dǎo)致中小企業(yè)承擔(dān)，只能選擇放棄。進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)變少。市場(chǎng)終端產(chǎn)品考慮供應(yīng)鏈的配套完善問(wèn)題，取消鎂合金材料的應(yīng)用。最終導(dǎo)致鎂合金材料產(chǎn)業(yè)相關(guān)人才、技術(shù)、工藝等得不到深度的開(kāi)發(fā)和研究。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，鎂合金材料最顯著的不足就是耐腐蝕性差、抗蠕變性能差、剛性較差，這些缺點(diǎn)在鎂合金零部件的生產(chǎn)制造過(guò)程中不可忽視。在鑄造過(guò)程中，要克服不良的（冷）變形問(wèn)題、鎂合金材料在實(shí)際應(yīng)用中存在外部裸露件的銹蝕問(wèn)題、不同材質(zhì)零件混和運(yùn)輸過(guò)程中鎂合金的抗接觸腐蝕能力需要提高的問(wèn)題，防止金屬鎂自燃的問(wèn)題。

這些問(wèn)題需要國(guó)家、地方、相關(guān)研究院、企業(yè)等多方共同推動(dòng)，才能謀求鎂合金應(yīng)用方面有更好的發(fā)展。

關(guān)于鎂合金壓鑄件的應(yīng)用市場(chǎng)前景

在目前汽車使用的材料中，金屬鎂僅占2.5%，而且還有相當(dāng)一部分是以合成材料的形式應(yīng)用于汽車中。目前，金屬鎂的原材料生產(chǎn)廠都在擴(kuò)大生產(chǎn)能力。例如，在國(guó)內(nèi)，金屬鎂的年生產(chǎn)能力已經(jīng)從0.5萬(wàn)噸猛增到15萬(wàn)噸以上；在國(guó)外，鎂合金鑄件的年產(chǎn)量達(dá)到了3萬(wàn)噸以上，創(chuàng)造了有史以來(lái)的最高記錄。另外，許多汽車零部件供應(yīng)商和汽車生產(chǎn)廠家也都有著自己的鎂合金材料開(kāi)發(fā)項(xiàng)目和計(jì)劃。例如，北美地區(qū)就有許多這樣的設(shè)想，然而，計(jì)劃最多、增長(zhǎng)幅度最大的地區(qū)仍然是歐洲。

在汽車制造領(lǐng)域中，鎂合金材料有60多種不同的用途。這些鎂合金材料的汽車零部件既可以在高檔轎車中看到，也可以在普通轎車中看到。在賽車、轎車和SUV中，價(jià)格昂貴的鎂合金材料可以加工成合格的汽車零部件，而且也可以制造成汽車的承重部件。鎂合金材料制造的汽車零部件品種繁多，從汽車的運(yùn)動(dòng)部件（如車輪），到汽車的結(jié)構(gòu)部件（如汽車座椅框架），再到承受高溫的耐高溫部件（如缸體），這些零部件的共同特點(diǎn)是承受的機(jī)械和化學(xué)負(fù)載較低。鎂合金材料經(jīng)常用來(lái)制造“支架”、“殼體”、“端蓋”或“堵蓋”類零件，再到汽車車載電子產(chǎn)品等。所有的OEM汽車生產(chǎn)廠家都在他們的產(chǎn)品中采用了鎂合金零件，只不過(guò)是用這些鎂合金材料制作的零部件不同，如Porsche公司利用鎂合金材料所制造的是轎車的前輪。

金屬鎂的物理化學(xué)特性使其比鋁更適合壓鑄大型部件，最常采用鎂合金材料的零部件有：轉(zhuǎn)向軸，全球50%的轉(zhuǎn)向軸采用了鎂合金材料；橫梁，歐洲產(chǎn)轎車中使用了約6000T的鎂合金材料；變速器殼體，大眾公司B型車架的轎車中每臺(tái)使用約600g鎂合金材料制造的變速器殼體。

原則上講，鎂合金材料主要用于汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，大批量、由汽車零部件供應(yīng)商提供的鎂合金零部件有望在今后的5年內(nèi)大量進(jìn)入汽車制造業(yè)，如：戴姆勒·克萊斯勒公司生產(chǎn)的汽車將采用鎂合金自動(dòng)變速器；寶馬BMW公司生產(chǎn)的轎車將采用鎂-鋁復(fù)合材料的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，鎂合金材料在車架制造和底盤(pán)制造中以及耐高溫零部件的制造中的運(yùn)用也會(huì)進(jìn)一步增加，這為鎂合金材料提供了新的發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)人們充分利用了金屬鎂的特性，按照金屬鎂特性合理地設(shè)計(jì)了汽車的零部件之后，鎂合金零部件大有取代鋼、鋁零部件的空間，而且不致引起價(jià)格的提高。

汽車工業(yè)中鎂合金零部件數(shù)量的不斷增加為零部件供應(yīng)商、系統(tǒng)供應(yīng)商提供了一個(gè)新的商機(jī)，而在生產(chǎn)加工鎂合金汽車零部件過(guò)程中，首先應(yīng)解決好金屬鎂的燒蝕問(wèn)題。進(jìn)行適當(dāng)?shù)匕踩雷o(hù)措施后，可以在鎂合金材料零件的澆鑄、熔煉和切削加工中有效防止自燃。國(guó)外已經(jīng)研發(fā)出了即將推向市場(chǎng)的鎂合金零部件拋光工藝技術(shù)、鎂合金材料預(yù)處理工藝。這是一種按照陽(yáng)極表面處理原理對(duì)鎂合金零件進(jìn)行防腐處理的工藝技術(shù)。

上述主要針對(duì)鎂合金材料在目前主流汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，但實(shí)際上鎂合金材料的應(yīng)用范圍非常廣，手持電動(dòng)工具、園林工具、自行車、穿戴智能產(chǎn)品、建筑行業(yè)等都在開(kāi)發(fā)鎂合金的輕量化等優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，相信在未來(lái)的實(shí)際應(yīng)用中，鎂合金材料的優(yōu)勢(shì)也將逐漸得到體現(xiàn)。

隨著科技水平的不斷提高，企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)的推動(dòng)，相關(guān)政策的利好，鎂合金材料的弱點(diǎn)也在不斷被改進(jìn)，鎂合金材料將具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。