變形鎂合金AZ31B，具有較高的抗振能力和吸熱性能，因而是制造飛機(jī)輪轂的理想材料。鎂合金AZ31B在汽油、煤油和潤滑油中很穩(wěn)定，適于制造發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪機(jī)匣、油泵和油管，又因在旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣性力較小而被用來制造搖臂，艙門和舵面等活動(dòng)零件。民用機(jī)和飛機(jī)、尤其是轟炸機(jī)廣泛使用鎂合金制品。的美國B-52轟炸機(jī)的機(jī)身部分就使用了鎂合金板材635公斤，擠壓件90公斤，鑄件超過200公斤。鎂合金也用于導(dǎo)彈和衛(wèi)星上的一些部件，如中國“”地空導(dǎo)彈的儀表艙、尾艙和發(fā)動(dòng)機(jī)支架等都使用了鎂合金。
AZ31B鎂合金在汽車上的應(yīng)用也很廣泛。如離合器殼體、閥蓋、變速箱體氣缸蓋、空調(diào)機(jī)外殼等。方向盤、轉(zhuǎn)向支架、剎車支架等。為了在汽車受到撞擊后提高吸收沖擊力和輕量化，在方向盤和坐椅上使用鎂合金。根據(jù)有關(guān)研究,汽車所用燃料的60%是消耗于汽車自重,汽車自重每減輕10%,其燃油效率可提高5%以上;汽車自重每降低100 kg,每百公里油耗可減少0.7 L左右,每節(jié)約1 L燃料可減少CO2排放2.5 g，年排放量減少30%以上。所以減輕汽車重量對(duì)環(huán)境和能源的影響非常大，汽車的輕量化成必然趨

鎂合金是實(shí)際應(yīng)用中質(zhì)量輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，同時(shí)，鎂合金具有比強(qiáng)度和比剛度高、彈性模量大、生物相容性好、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、電磁屏蔽能力強(qiáng)和阻尼減震性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、軍工、裝備制造和3C電子等領(lǐng)域，被譽(yù)為“二十一世紀(jì)具發(fā)展前景的綠色工程材料”。

鎂合金板帶材3種生產(chǎn)工藝流程及其特點(diǎn):

(1) 雙輥鑄軋(或連鑄連軋)生產(chǎn)工藝:熔煉→合金化→凈化→分配器→鑄軋→后續(xù)軋機(jī)溫軋→剪切下料→矯直→精軋→精整→表面處理→成品包裝.該工藝的優(yōu)點(diǎn)是投資及生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)工藝流程短,可低成本推廣鎂合金板帶產(chǎn)品;缺點(diǎn)是鎂合金板材成品寬度受到限制(一般在650 mm以下),產(chǎn)品組織性能不高、生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定、合金品種受限.適合于中小規(guī)模生產(chǎn),產(chǎn)品適合中低端市場(chǎng),以民用為主.

目前,利用該工藝生產(chǎn)的企業(yè)主要有山西聞喜銀光、福州華鎂、中鋁洛銅等公司.在鑄軋帶坯后續(xù)生產(chǎn)方面,仍采用塊式法溫冷軋.

(2) 錠坯+擠壓工藝+溫軋生產(chǎn)工藝:該生產(chǎn)工藝的主要特點(diǎn)相比于熱軋開坯來說,增加了擠壓工藝過程,這有利于消除合金的各向異性、提高鎂合金薄板帶材的沖壓性能.但因受設(shè)備與工藝的影響,其產(chǎn)品寬度受限(一般在600 mm以下),無法生產(chǎn)厚板材,生產(chǎn)成本較高且生產(chǎn)連續(xù)性不強(qiáng),適合中小規(guī)模尤其是小規(guī)格鎂合金薄板材的生產(chǎn).

利用該工藝生產(chǎn)的企業(yè)主要有洛陽華凌鎂業(yè)、山東華盛榮鎂業(yè)等公司.

(3) 鑄錠熱軋開坯生產(chǎn)工藝:熔煉→鑄造→銑面→均勻化→加熱→熱軋→剪切下料→加熱→溫軋→表面清洗→剪切下料→中間退火→精軋→成品退火→精整→表面處理→包裝入庫.該生產(chǎn)工藝的優(yōu)點(diǎn)是能夠生產(chǎn)出寬幅中厚板,組織性能較好,可以大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)幾乎所有品種的鎂合金,產(chǎn)品覆蓋高、中端市場(chǎng);缺點(diǎn)是生產(chǎn)流程長、投資和生產(chǎn)成本相對(duì)高,較難實(shí)現(xiàn)低成本鎂板材產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,長規(guī)格鑄錠由于軋制設(shè)備的限制無法實(shí)現(xiàn)換向軋制,鎂合金板材尤其是薄規(guī)格沖壓產(chǎn)品各向異性比較明顯.

國內(nèi)利用鑄錠熱軋開坯塊式法生產(chǎn)鎂合金板材的公司早有東北輕合金廠(目前為中鋁東北輕合金有限責(zé)任公司)和洛陽銅加工廠(目前為中鋁洛陽銅業(yè)有限公司,簡稱中鋁洛銅),以及后來的洛陽華凌/鑫友鎂業(yè)公司、營口銀河鎂鋁合金有限公司、西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司等.其中,中鋁洛銅在研發(fā)、工藝技術(shù)、合號(hào)開發(fā)、生產(chǎn)和市場(chǎng)供應(yīng)等方面都走在前列.截至目前,中鋁洛銅已向國內(nèi)外的航空航天及軍事領(lǐng)域、民用市場(chǎng)、生產(chǎn)教學(xué)等供應(yīng)了10 000 t左右的鎂合金板帶材.一直到上世紀(jì)末,國內(nèi)可生產(chǎn)鎂板帶的企業(yè)一家,為我國軍工與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了貢獻(xiàn).

鎂合金熱軋開坯、溫冷軋成卷技術(shù)的試驗(yàn)性軋制早出現(xiàn)在前蘇聯(lián).1970―1974年,前蘇聯(lián)輕合金研究院曾研究了軋制鎂合金帶卷的可能性.開發(fā)了250 mm×850 mm的大規(guī)格鑄造工藝,并在2 800 mm四輥軋機(jī)上經(jīng)過11～15道次,熱軋到6.0～7.5 mm厚,然后在1 200 mm四輥可逆溫冷軋機(jī)上進(jìn)行了帶卷軋制試驗(yàn).帶卷加熱到380～400 ℃,將一些低合金化的鎂合金帶材卷軋制到2.0 mm的厚度,甚至軋制到1.2 mm.

近年來,很多鎂合金生產(chǎn)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)院相關(guān)技術(shù)人員都在考慮利用鋼鐵行業(yè)成熟使用的爐卷軋機(jī),進(jìn)行鎂合金熱溫軋板帶的卷式法生產(chǎn),主要是考慮到爐卷軋機(jī)能夠在加熱或保溫狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)熱變形溫度范圍窄、軋制容易開裂金屬的卷式法生產(chǎn).而且一些生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)在爐卷軋機(jī)上實(shí)現(xiàn)了有色金屬板帶,如鈦及鈦合金的試驗(yàn)性軋制及工業(yè)化批量生產(chǎn).但截至到目前,世界范圍內(nèi)還未有以熱軋開坯方式在爐卷軋機(jī)上實(shí)現(xiàn)熱溫卷式法軋制的試驗(yàn)、試軋或生產(chǎn)的實(shí)踐和報(bào)道.而“爐卷狀態(tài)”下溫軋鎂合金帶材的試驗(yàn)、試制僅局限在來料為鑄軋帶坯時(shí).

國內(nèi),重慶市應(yīng)用技術(shù)有限公司和鎂合金生產(chǎn)企業(yè)合作,利用300 mm×800 mm/650 mm×780 mm四輥不可逆簡易爐卷軋機(jī)對(duì)雙輥鑄軋帶坯進(jìn)行熱溫軋制進(jìn)行鎂合金薄板帶的生產(chǎn),年產(chǎn)量約50 t.山西聞喜銀光鎂業(yè)集團(tuán)利用在傳統(tǒng)冷軋機(jī)組左右卷取機(jī)上加保溫罩的方式,對(duì)該公司生產(chǎn)的600 mm寬度鑄軋帶坯進(jìn)行溫冷軋的加熱減薄軋制.

在國外,美國法塔亨特公司2010年設(shè)計(jì)制造了一套類似于鋼鐵行業(yè)使用的爐卷軋機(jī)中試生產(chǎn)線,該公司和橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室、英國伊利可創(chuàng)鎂業(yè)公司進(jìn)行合作,對(duì)鎂合金板帶進(jìn)行熱溫軋卷式法生產(chǎn),并實(shí)現(xiàn)了來料厚度12.7 mm以下、寬度250 mm以下的鑄軋卷的試驗(yàn)性軋制.值得注意的是,該中試線核心部件左右卷取加熱爐與鋼鐵行業(yè)大的不同是能實(shí)現(xiàn)整卷上、卸料,也就意味著加熱爐罩和卷取機(jī)具備分離進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在/離線模式,其相關(guān)開卷取輔助設(shè)備也相對(duì)復(fù)雜.同時(shí),法塔亨特公司認(rèn)為,爐卷狀態(tài)熱溫軋不僅適用于來料為鑄軋帶坯,也可以進(jìn)行鑄錠熱軋開坯后的連續(xù)化卷式法生產(chǎn),但公司并未進(jìn)行該項(xiàng)工藝的實(shí)踐

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