镁合金优势、主要瓶颈和制约因素有哪些？

        镁合金是目前工程应用中的一种轻量化工程金属材料，已经在汽车电子、航天和通讯等行业得到广泛应用。作为性能出色的汽车轻量化材料，镁合金被铝和钢铁生产商作为生产汽车部件和其他产品的重要合金元素，具有以下众多优势：

        1.    轻量化：镁合金相对于传统的金属材料来说具有较低的密度，是工程应用中最轻的金属之一。由于重量减轻，使用镁合金制造的汽车零部件可以降低整车重量，提高燃油效率，并减少尾气排放。

        2.    强度优良：尽管镁合金是一种轻量级材料，但其强度却很高。它具有出色的比强度，能够承受较大的负荷和应力，确保汽车零部件的结构强度和安全性能。

        3.    抗腐蚀性：镁合金具有良好的抗腐蚀性能，可以在恶劣的环境条件下长期使用而不容易受到腐蚀和氧化的影响。这使得镁合金在汽车行业中可以应对多种复杂的工作环境。

        4.    热导率高：镁合金具有较高的热导率，可以有效地散热和降低零部件的温度，提高汽车的冷却效果，增强发动机和其他关键部件的工作效率和寿命。

        5.    可塑性好：镁合金具有良好的可塑性和加工性，可以通过各种加工工艺进行成型和加工，制造出复杂形状的汽车零部件，满足不同汽车设计的需求。

        由于镁合金替代铝合金以及钢铁部件存在部分瓶颈和制约因素，可能导致镁 合金替代不及预期，主要瓶颈和制约因素如下：

        1）安全生产工艺难。由于镁的化学性质活泼，镁的粉尘、碎屑、轻薄料导热 好，热积聚快，暴露于空气中一旦遇上火星、火花、火焰就会导致爆燃。镁合金压铸生产的安全与防护措施涉及镁合金熔炼、压铸、后道处理、精加工等生产工序以及对应粉尘、碎屑、轻薄料的储存和处理，对企业的安全生产技术、安全生产管 理工作、操作人员专业性以及生产设备质量均提出较高要求。

        2）耐腐蚀性差。镁的平衡电位很低，与不同类金属接触时易充当阳极作用,发生电偶腐蚀，且镁合金材料熔点低，其受到外界因素的影响大，非常容易受到 腐蚀破坏。目前的商用镁合金耐蚀性较差，耐蚀镁合金材料有待开发。

        3）耐热性差，有高温蠕变性。镁合金在室温下具有良好的综合力学性能，但随着温度的升高，性能将下降，在高温使用条件下易产生蠕变，无法满足壳体类 零部件的密封要求，难以作为关键零件(如发动机零件)在汽车等工业中广泛的应用。 耐热镁合金的开发需要运用稀土元素(RE)，但稀土合金的原材料成本较高，阻碍了耐热镁合金的应用。

        4）镁合金零部件生产成本高。受镁合金特性和加工工艺影响，镁合金的加工

        成本较高。例如，镁合金熔炼浇铸时需要熔剂保护法和气体保护法来阻燃，会产 生严重的环境污染，并使合金性能降低，造成设备投资增大。镁合金压铸模价格 较高，压铸件废品率高，导致单个镁合金零部件成本与铝合金零部件相比增加 15% 以上。镁原料价格波动较大，整体镁市场不能长期保持稳定运行，而且镁零件供 应商体系无法与铝、钢企业相媲美，因此与汽车零部件用的高强度钢和铝相比，镁的成本较高。

        5）缺少工业应用数据库，模具设计难度大。目前镁合金基础数据较少，缺少 系统的力学、电学腐蚀等方面的性能数据，导致在实际生产过程中缺乏基础实验

数据。在模具的设计过程中缺少相关数据支撑，导致制造模具的难度较大。