汽车用镁合金材料基本知识

随着全球节能减排压力和发展趋势，各国纷纷制定严格的乘用车燃料消耗量标准法规，对乘用车燃料消耗量及对应的CO2排放提出更加严格的要求，汽车的轻量化更是世界汽车的发展趋势。

■ 镁合金概要

镁合金由于密度较钢铁和铝合金密度低，在轻量化的使用上越来越广泛。

表1：各种材料物性比较

材料名

镁合金

铝合金

钢铁

塑料

AZ91D

AM60B

ADC12

碳钢

ABS

PC

密度

（ρ）

1.81

1.80

2.70

7.86

1.03

1.23

弹性模量

（GPa）

45

45

71

200

-

-

熔点

（℃）

598

615

582

1520

-

-

热传导率

（W/mk）

54

61

96

42

0.9

-

抗拉强度

（MPa）

250

240

310

517

96

118

屈服强度

（MPa）

160

130

150

400

-

-

伸长率

（%）

7

13

3.5

22

60

2.7

■ 镁合金优点和缺点

优点：

· 镁合金的密度为1.8g/cm3，为铝合金的2/3，钢铁的1/4。

· 比强度和比刚性比铝合金、钢铁更优。

· 吸震性、切削性、耐凹陷性更优。

· 温度和时间对尺寸变化的影响更小。

缺点

· 塑性加工性差

· 耐热性差

· 易腐蚀

■ 镁合金开发课题及对策

课题①：塑性成形难

由于镁为密排六方结构，Z方向变形困难，不易成型

对策①：采用温间成型工艺

课题②：耐腐蚀性差

由于镁是活泼金属，容易氧化，同时镁的点位，与其他金属界河时，容易电化学腐蚀，基于以上两点，镁合金易腐蚀

对策②：避免异种金属直接接合、同时进行表面处理

课题③：抗蠕变性差

金属间化合物Mg17Al12熔点低，120℃以上不稳定

对策③：添加RE、Ca、Sr元素，提高耐热性

■ 铸造镁合金牌号

■ 镁合金的使用实绩

电池托盘（AZ91D）

仪表盘支架（AM60B）

方向盘支架（AZ91D）

转向支架（AZ91D）

■ 总结