Tình trạng phát triển và ứng dụng toàn cầu của các thành phần hợp kim Magie ô tô

Trung Quốc hiện đang thực hiện các chiến lược "bảo tồn năng lượng và giảm phát thải" và "Carbon kép". Là vật liệu kim loại nhẹ nhất với lợi thế tài nguyên nhất ở Trung Quốc, việc áp dụng hợp kim Magiê trong lĩnh vực ô tô đang dần mở rộng. Đại học Trùng Khánh, Đại học giao thông Thượng Hải và Đại học Quốc gia Úc đã tiến hành nghiên cứu sâu rộng về việc chuẩn bị, tính chất và quy trình của hợp kim Magiê. Trong 20 năm qua, tỷ lệ hợp kim Magiê trong ngành công nghiệp ô tô đã dần tăng lên, nhưng thiết kế và phát triển các bộ phận hợp kim magiê cho ô tô hiếm khi được báo cáo hiện nay. Do đó, bài viết này chủ yếu tóm tắt các mẫu ứng dụng và các trường hợp thành phần điển hình của hợp kim magiê từ bốn hệ thống chính của xe (Hệ thống thân xe, hệ thống khung gầm, hệ thống điện, hệ thống nội thất, và hệ thống bên ngoài).

Các nhà sản xuất linh kiện ô tô lớn đang đầu tư vào sản xuất và phát triển các bộ phận đúc ô tô bằng hợp kim Magiê. Theo "lộ trình công nghệ 2.0 tiết kiệm năng lượng và xe năng lượng mới", hệ số trọng lượng nhẹ của xe sẽ giảm dần. Hiện tại, vẫn còn một khoảng cách lớn giữa mức sử dụng hợp kim magiê toàn cầu trên mỗi chiếc xe và giá trị mục tiêu cho việc sử dụng hợp kim magiê trên mỗi chiếc xe vào năm 2030, và nhu cầu về hợp kim magiê ô tô vẫn còn mạnh mẽ.

Sự phát triển của hợp kim Magiê trong linh kiện ô tô

Ngành công nghiệp sản xuất ô tô có tỷ lệ tiêu thụ hợp kim magiê cao nhất, chiếm khoảng 70%. Phụ tùng ô tô bằng hợp kim magiê rất đa dạng, và các bộ phận kết cấu (Khung ghế và khung trước), các bộ phận chịu nhiệt độ cao (khối Xi lanh) và các bộ phận thể thao (bánh xe) tất cả đều có đặc tính chung là chịu được tải trọng cơ học và hóa học thấp. Hình dưới đây cho thấy lịch sử phát triển của các thành phần hợp kim Magiê trong ô tô.

Giai đoạn đầu tiên

Năm 1808, nhà hóa học người anh humphry davy tách kim loại magiê, nhưng mãi đến năm 1828, antoine-alexandre-brutus bussy mới chiết xuất magiê tinh khiết từ magiê clorua khan. Vào những năm 1880, Đức đã thành lập nhà máy magiê điện phân đầu tiên trên thế giới và bắt đầu sản xuất công nghiệp hợp kim Magiê. Ngay từ những năm 1930, Đức đã dẫn đầu trong việc áp dụng hợp kim magiê vào ngành sản xuất ô tô. Vài năm sau, Chính Phủ Liên Xô đầu tư hợp kim Magiê vào sản xuất máy bay. Anh lần đầu tiên áp dụng hợp kim magiê vào vỏ hộp số xe máy. Trong thời gian này, sản lượng hợp kim magiê đạt 1200 tấn/năm.

Giai đoạn thứ hai

Trong giai đoạn Thế Chiến II, do sản xuất thiết bị quân sự, sản lượng hợp kim magiê tăng mạnh. Tuy nhiên, sau năm 1946, sự phát triển của hợp kim magiê bắt đầu ổn định.

Giai đoạn thứ ba

Mãi đến những năm 1990, các quốc gia trên thế giới mới bắt đầu chú ý đến việc phát triển và nghiên cứu hợp kim magiê do tác động của khí thải ô tô, tiêu thụ năng lượng, và chính sách bảo vệ môi trường.

Giai đoạn thứ tư

Vào những năm 2010, với các đặc tính vật liệu tuyệt vời, việc áp dụng hợp kim magiê và nhôm trên thân xe và đóng cửa đã phát triển nhanh chóng, đặc biệt là đối với xe điện và xe Hybrid thuần túy. Đặc biệt, trong 20 năm qua, các nhà sản xuất thiết bị chính hãng lớn đã tăng cường sử dụng hợp kim Magiê trong ô tô, dẫn đến sự xuất hiện của nhiều thành phần hợp kim magiê trên thị trường.

Ứng dụng của hợp kim Magiê trong ô tô

Hiện nay, az91d, am60b và am50 là những vật liệu phổ biến nhất trong ứng dụng hợp kim Magiê trong ô tô.