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    时代骄子——镁合金(三)

    p;   说明

     

      自行车研发中心

    STRAUSS CIASS-C款,采用AZ61A合金,售价500美元

     整车

        美利达

    Mag light 900跑车(全车重7.7kg,镁合金车架)每台NT85,000元

     

        泰亿机械

    JUPITER,9.0车款,车架,把手,蹬管,
    坐管等采用镁合金

        美利达

    Mag light,M-100登山车

      龙通关实业

    MACT64折叠式自行车,车重6.4kg

     

    野宝、卜威、巨大、旭生、泰亿机械

    车架重1.4kg,采用Az80A合金

      轮

        亚猎士

    MCT跑车,镁合金轮圈为运用“MCF”镁合金碳纤技术,该轮圈具有镁合金轻量化及碳纤延展性的双重优点

      圈

    仪铭东,展轮,远东

    仪铭东为镁合金焊接轮圈

    刹车组

        利奇

    采用AZ61A镁合金锻制而成

      座管

        合力机械

    新产品

    大齿盘

        台湾荣轮业

    已开发成功并开始销售

      足踏

        维格

    采用镁合金压铸制成

     

      前

        Stinger

    为气压式前叉(重1.65kg)镁合金本体+铝合金肩盖与后管,表面以CNC处理

     

        达建

    镁合金一体成型的Aerosa-HT前叉,具有锁死功能

     

    台湾荣轮业、司普

    荣轮业已开始销售

      叉

     

       百尔斯国际

    2000年推出一体成型的镁合金前叉(肩座、叉桥用6061-T6铝合金)

      花鼓

       久裕公司

     

      原注:资料来源:自行车市场,各公司网站/金属中心ITTS计划整理

      我国大陆近来也在开发镁合金自行车,由北京首钢集团特钢公司与保定远东集团组建成的北京首特钢远东镁合金制品公司已开发出品牌为“远东美”镁合金自行车,车架由镁合金压铸而成,其余部分为铝合金,整车重约8-10kg,比普通自行车轻了近一半。现已上市,售价约800-1100元人民币,颇受欢迎。总的来说,我国在这方面的工作还很薄弱,与我们这个“自行车王国”的地位极不相称,大有可为。

      4.镁合金在其它行业的应用:

      在航空航天方面用作飞机的起落架,舱门,连杆机构,壁板,加强框,隔框,舱面,副翼蒙皮,战术航空导弹舱段等,尤其是密度最小的Mg-Li合金,兼有强度,韧性和可塑性,倍受航空航天业的青昧。

      发达国家非常重视兵器装备的轻量化,采用轻金属是其主要手段之一。如英国“蝎”式坦克用轻金属作平衡肘连杆底座、刹车盘、负重轮、炮塔座圈、油箱、坐椅等多种零部件。美国的M102式105mm榴弹炮的大架、摇架、前座板、左右耳轴托架等采用了轻金属,火炮重量从原先(M101式炮)的3.7t降到1.4t,射程还提高了30-40%,美国研制中的新式单兵作战系统,功能齐全,很多零件采用了轻金属,重量仅8.172kg,但军方仍希望再减重1.8kg。

      其它如纺织、印刷、体育和家庭用品方面均有应用。随着镁合金研究的深入,材料性能提高,制造技术改进,镁合金的应用会越来越广泛。

      四、  常用的镁合金:

      镁合金分压铸镁合金和变形镁合金两大系列

      1.压铸镁合金,分AZ系,AM系,AS系,AE系列,其代表合金的成份力学性能及其基本特性如表8所示。

    几种常用压铸镁合金的合金元素含量、力学性能与基本特点  表8 

     

      合金系

     

    合金

        合金元素含量(%)

        力学性能

     

    基本特征

     

    牌号

      Al

     Zn

      Mn

     Si

    Re

     Бb
    (MPa)

     Бs
    (MPa)

    δ(%)

     

       AZ系(Mg-Al-Zn)

    AZ91D

    8.5-9.5

    0.45

    -0.9

    ≥0.17

     

     

    210

    160

    3

     铸造性好,应用广泛

        AM系(Mg-Al-Mn)

    AM60B

    5.7-6.3

     

    ≥0.27

     

     

    225

    130

    8

    韧性好,适于抗冲击载荷

    As系
    (Mg-Al-Si)

    AS41A

    3.7-4.8

     

    0.22-0.48

    0.6-1.4

     

    215

    140

    6

    高温抗蠕变性好

    AE系
    (Mg-Al-Re)

    AE42

    3.6-4.2

     

    ≥0.1

     

    2-3

    230

    146

    10

    高温抗蠕变性良好

      2.变形镁合金。几种常用变形镁合金的合金元素含量,力学性能及基本特性如表9所示

    几种常用变形镁合金的合金元素含量,力学性能及基本特性    表9 

     

     合金系

     合金

        合金元素含量(%)

    状态

        力学性能

     

    基本特征

     

     牌号

    Al

    Zn

    Mn

    Zr

    其它

     

     Бb
    (MPa)

     Бs
    (MPa)

    δ(%)

     

    AZ系

    AZ31B

    3

    1

    0.2

     

     

    H24

    260

    170

     15

    中强,可焊成型性好

    (Mg-Al-Zn)

    AZ80A

    8.5

    0.5

    0.12

     

     

    T6

    340

    250

    11

    高强

      ZM系(Mg-Al-Mn)

    ZM21

    2

    0.5

     

     

     

    F

    200

    125

    9

    中强,成型性好阻尼性好

    ZK系

     ZK31

     

     3

     

    0.6

     

    T5

    295

    210

    7

    高强

    (Mg-Zn-Zr)

    ZK60A

     

    5.5

     

    0.45

     

    T5

    305

    215

    16

    高强

      HK系(Mg-Tn-Zr)

    HK31

     

     

     

    0.7

    Th3.2

    T5

    225

    175

    3

    抗蠕变性好

      LA系(Mg-Li-A1)

    LAl41A

    1.2

     

    0.2

     

    Li14

     T7

    115

     95

    10

    超轻

      由上述2表可见,变形镁合金在强度和延伸率方面均优于压铸镁合金,前者比后者的性能要高出30-50%,  用变形镁合金制造零件可以更薄更轻。因此开发它的成型技术和应用领域具有很大的实际意义。(待续)


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