镁合金在中国摩托车上应用的可行性分析.pdfVIP

镁合金在中国摩托车上应用的可行性分析 龙思远“2，曹建勇2，章宗和2 1，重庆大学机械工程学院工程材料及成形技术研究所，重庆沙坪坝，400044 2、重庆镁业科技股份有限公司，重庆九龙坡区石坪桥横街特5号，400051 摘要本文从资源、技术、市场的角度分析了镁合金在中国摩托车上应用的优势和问题． 阐述了摩托车配件生产企业在现有的压铸设备和生产条件下，通过有限技术改造实现镁舍佥 熔炼、铸造，机加工、表面处理的可行性．并以隆鑫LXISO摩托车为例，介绍了镁合金在重 庆摩托车产品上的试验性生产筒况， 一、镁合金在摩托车上应用的优势和问题 1．1镁合金材料性能优势 镁是最轻的工程结构材料。镁合金具有比强度和比弹性模量高，阻尼吸震降噪性能优 越，铸造成形、机加工和表面装饰性能良好。易回收利用等优点，被誉为21世纪的绿色金 属结构材料，具有广阔的商业应用前景。表一给出了铸造镁合金与铝合金、铸铁及工程朔料 的常规物理机械性能和35 MPa载荷下的减震性能比较。如表中数据所示，铸造镁合金特别 适合于对比机械性能和阻尼性能要求高的摩托车结构件制造。 表一铸造镁合金与铸造铝合金、工程朔料及铸铁的性能比较 材料 p E E／p a GfQ oL 减震系数’ 类别 [g／cm3][GPa] [GPa] [YPa] [咿a] [Wm-…K] [％] 铸铁 7．4 180 24．3 200-40027-54 80 i0-17 铝合金 2．7 70 25．9 200-35073—128247 2—5 塑料 1．5-2 15—2510-12．5100-25050—16720-50 n．a． 1_74 45 25．86 180_300118—172 镁台金 157 30—60 ·一在35MPa栽荷下震动能量的吸收率 如表中数据所示，用镁合金制造摩托车发动机、减速箱、轮毂、减震系统等结构和运 动部件，不仅能降低摩托车的重量和能耗、提高整车加速、制动性能，还能降低行驶振动和 噪声、提高驾乘舒适度。因此，在摩托车结构件上应用镁台金，是提高摩托车性能和技术含 量，增加产品市场竞争力的材料学手段。 尽管铸造镁合金可能获得的最高机械性能比铝合金明显偏低，但在用于压铸时，镁合 ．16． 金的工艺缺陷形成趋向低、成型能力强，在相同工艺规范下两种合金的压铸件具有相似的拉 伸性能。这一特性较大程度上为镁台金在摩托车上的广泛应用奠定了材料性能基础，同时也 减轻了构件再设计的压力。 1．2镁合金的市场优势 除在南欧仍被较普遍地用作市内交通工具外，摩托车在西方发达国家已演变为年轻一族 的娱乐和消遣工具，摩托车工业产值在国民经济中变得微不足道．因此，镁合金在摩托车上 的应用目前仍被西方政府和研究机构忽略。 与此相反，我国已经成为一个摩托车生产、消费和出口大国。在我国和世界经济欠发达 的国家和地区，除只有少部分人具有以汽车代步的经济实力外，摩托车在相当长的一段时期 内仍将是广大乡村民众的个人交通和运输工具。另外，我国城市人口稠密、泊车费用高等现 实问题，具备环保功能、安全舒适的摩托车将在未来数年内逐步替代城市自行车。因此，只 要技术进步能够有效解决现存的高污染、高驾乘风险的问题，摩托车在我国城市和乡村、在 世界各地都将有不断扩大的市场，而不是部分业内人士预测的市场收缩。这也是对中国摩托 车产业数年来的不断壮大的合理解释。 但是，随着我国城市环保法律法规的日益严格，常规燃油摩托车因技术含量低下、结构 材料笨重导致排放严重超标、驾乘安全性差，目前已被北京等数十个城市禁止使用。因此， 在改进发动机燃烧效率、开发绿色能源、提高排放标准的基础上，在摩托车上大量采用镁合 金和复合材料等高比性能新材料。在减轻整车自重、提高燃料效率的同时．有效提高摩托车 的驾乘舒适度和安全性，激活中心城市个人交通用高技术、绿色摩托车替代自行车的市场。