中国有色金属工业协会镁业分会
通用汽车加大对镁产品的关注力度
2008-11-19 00:00:00

MW消息,近期,通用汽车公司在其总部举办了一次“镁节”活动,这是近两年来第一个由汽车制造商举办的类似活动,活动主要是为公司的工程师和采购官提供意见,还包括一些供应商和普氏带来的相关介绍介绍及展览。通用汽车官员称,他们将重新关注镁的应用,在轻量汽车中代替或与钢铁和铝混合使用。

 

镁一直被誉为是汽车业未来的最佳原料,但由于价格的高昂被西方制造商忽略。不过近期美国镁价趋于稳定,每磅3美元左右,而钢铁和铝价则波动频繁,现在分别为34美分和78-80美分。通用汽车官员称,镁的质量和制造优势可能抵消它稍高的价格,镁比铝轻30%,比钢铁轻60%

 

通用汽车有色金属全球采购主管David Drouillard表示:“尽管目前市场萧条,但是依然竞争激烈。近期各种原料价格已经出现两位数的增长。尽管燃料价格有所降低,但是我们面临的挑战没有改变。我们承诺过制造的汽车要达到严格的公司平均燃油经济性标准(CAFE),减轻车重将确保我们达到目标,使用镁就是一个很好的解决方法。当然,我们也要考虑成本的因素,并将与顶尖的供应商一起改善成本结构。”他的意思表明,通用汽车期望的供应商必须能够保证按时供应高品质的产品,同时还要有一定的成本优势以使公司更具竞争力。

 

通用汽车研究发展部原料加工实验室经理Anil Sachdev强烈建议工程师和设计师将镁加入到汽车设计中,代替铝和钢铁的应用。他说:“轻质量是达到今后CAFÉ标准的基础,镁应用是关键。”根据国家科学院的研究,汽车减轻10%,将可以节能6.6%8%Sachdev强调:“减轻车重的设计进行的越早越好,如果进展的过晚,节能率可能只有3%。”他称改进一个4公斤重的部件将节约6加仑的燃料。

 

镁相对钢铁可以减轻60%的重量,但是当前主流汽车制造中镁的应用只占1%Sachdev称,1977年,汽车的成分71%为低碳钢铁,5%聚合物,3%铝,3%中高强度钢铁和18%其他成分。现在52%低碳钢铁,11%高中强度钢铁,8%铝,8%聚合物,1%镁和20%其他。

 

Sachdev举出了三个值得关注的部位。汽车前部,占据汽车质量的一半;非弹簧负荷部分,包括车轮,这部分如果能够减轻10-12公斤,对汽车来说将会有重大的意义;汽车顶棚,这依然是一个巨大的挑战。他指出,1950年汽车引擎盖开始使用铸铁,90年发展到压铸铝盖和无泡铸铝盖,而近期宝马的镁铝引擎盖相比较纯铝盖减轻了10公斤重量,美国汽车研究委员会开发的纯镁引擎盖更是节省了11公斤。

 

Sachdev指出变速机壳很适合镁的应用。目前奔驰汽车已经开始使用镁变速机壳,镁的重要特性就是易变性和可塑性,也很难和模具钢发生反应,所以比铝更好应用。

 

镁还可以制造其他更薄更复杂的部件。比如08年的凯迪拉克CTS,通用汽车在关键底盘结构的前端支架使用镁,由一个中心铸件和四个型材组成。1950年的支架由46部分28公斤钢铁组成,90年由精炼铝组成的17部分焊接结构,重18公斤。如今的选择:最高比例铝合金结构,6部分重16公斤或镁铸件,1部分重10公斤

 

Sachdev说:“镁不仅仅局限于单一铸件,我们还应该着眼于混合材料铸件。美国汽车研究委员会和美国能源部合作研发了最高比例铝合金前端部件,现在我们可以研究这种技术,把镁材料加入其中。” Sachdev指出传统的白车身钢铁车身结构需要79个部件,84.3公斤,而使用镁则只需35个部件,46.1公斤。直接使得汽车前端减重45%,因此适当增加成本使用镁材料是十分有价值的。大型零件依然可以使用镁,比如克莱斯勒的前冲撞杆,奔驰车门内部,大众汽车后端车门内部等。

 

随着技术的改进,如真空辅助压铸技术,增强了镁铸件的热处理性、可焊性和柔韧性,使镁铸件可以用于需要高安全性的敏感部分。低压铸造是另一种突破,使得可以在低温100-200摄氏度的情况下完成形状复杂的镁型材和管材。

 

Sachdev称:“腐蚀依然是一个亟待研究的领域,这意味着镁目前为止大多用于汽车内部。继续进行结构应用的研究还面临很多的考验,我们需要以设计和供应为基础把它视为不同的原料,因此不存在资本密集型的投资。”

 

如果这些发展可以使镁材料用于更多类型的铸件,那将是一个巨大的飞跃。Sachdev还提到镁板的发展,目前镁板还没有应用于商业汽车的制造,只用于概念车。镁板比钢铁更难于投入使用,镁铸件的抗蠕变性能依然是一个需要改进的问题。

 

 

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