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“高性能稀土镁合金及其在汽车上的应用”项目 |
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| http://cn.newmaker.com
12/12/2006 3:32:00 PM
佳工机电网
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镁作为最轻的工程金属材料（密度1.74g/cm3，为铝的2/3，钢的1/4），具有比重轻、比强度及比刚度高、阻尼性及切削加工性好、导热性好、电磁屏蔽能力强以及减振性好和易于回收等一系列独特的优点，满足了航空、航天、现代汽车工业对减重、节能的要求，并可替代工程塑料以满足3C（计算机、通讯、消费类电子）产品的轻、薄、小型化，高集成度以及环保方面的要求，成为现代汽车和3C产业的首选材料。我国的镁资源十分丰富，而铝、铜资源已经趋于枯竭，因此镁被誉为“21世纪的绿色工程材料”，世界各国都在大力研发镁合金材料及其应用。
由中国科学院长春应用化学研究所承担的东北振兴科技行动计划重大项目“高性能稀土镁合金及其在汽车上的应用”就是针对目前镁合金产品的发展趋势，建立稀土镁中间合金的放大技术平台，进行稀土镁合金的工业放大和规模化生产。特别是针对长春一汽集团对研发和推广轻质、绿色稀土镁合金材料的迫切需求，长春应化所与长春一汽集团铸造公司共同建立了技术生产联合体，着力解决稳定高性能稀土镁合金的熔炼技术，其性能达到或超过目前国外同类镁合金的水平；建立镁合金特铸生产线，针对红旗轿车等国产汽车，完成3~4个耐高温、抗蠕变镁合金铸造件的台架实验，形成12万件/年镁合金压铸件生产能力。
我国的镁和稀土资源在世界上都具有较大的优势，但在高端产品和产业化方面与世界强国相比还存在着较大差距。以汽车材料为例，国际上已把单车镁合金用量作为汽车先进性的标志之一。欧洲单车镁合金用量已达9～20公斤，正在使用和研发的镁合金汽车零部件已超过60多种，北美正在使用和研发的镁合金汽车零部件多达100多种。与此相比，我国差距较大。
吉林省是我国汽车生产的重要基地，包括长春一汽集团在内的汽车制造业的改造发展急需轻质、绿色的材料作为支撑。而镁合金以其重量轻、高比强度、高比刚度、铸造加工稳定性强等特点，成为国内外最被看好的结构材料。为此，加快镁合金的研发，尽快实现其在汽车等领域的应用，将我国的资源优势转化为技术和经济优势，已成为国家和地区的重大需求。
中科院长春应化所在稀土有色金属合金的研发上具有较强的积累和优势。上世纪90年代初，长春应化所就率先开拓出富钇镁中间合金，获国家发明奖。2002年后，他们又自主创新了“下沉液态阴极电解”和“共电沉积”等专利技术，研发出系列镁与单一稀土组成的优质镁中间合金，为推进稀土作为合金成分的镁稀土合金研发奠定了重要基础。2004年底，他们又与长春一汽集团共同承担了中科院东北振兴科技行动计划重大项目“高性能稀土镁合金及其在汽车上的应用”。经过两年多的艰苦努力，他们先后突破了稀土镁合金中稀土强化相、弥散相，熔炼、压铸等技术关键，解决了开拓稀土镁合金压铸、熔炼工艺的系列难题，自主研发的稀土镁中间合金，成功地在我国首次制备出具有自主知识产权，抗拉强度达260~280MPa、蠕变变形量0.2%(150℃、50MPa)、延伸率大于5%的高强、高韧、耐热、抗蠕变的稀土镁应用合金。长春一汽集团先后投资近亿元建设了以锁模力1400吨为中心的镁合金压铸件产业化基地。在此基础上，完成了1400吨镁合金压铸机的安装调试、试生产，在试生产中进一步优化熔炼、压铸等技术工艺，解决了批量生产中的质量控制等问题，大幅度提高了合金质量，形成了年产1500吨镁合金压铸件的生产能力。目前，已批量生产重卡汽车460马力稀土镁合金汽缸罩盖15072件，其性能达到或超过国外同类产品水平，产品合格率达90%以上。
稀土镁合金及其制品，具有轻质、绿色等特点，是理想的结构功能材料，具有广阔的市场前景，为进一步加快稀土镁合金的产业化进程，长春应化所在中科院、长春市科技局、长春高新区等部门的大力支持下，正在建设年产100吨的稀土镁中间合金和年产1000吨稀土镁应用合金的产业化示范基地。目前，基地的一期工程已经完成，生产设备大部分安装到位。长春应化所拟通过三年左右时间，将该基地建成世界一流的稀土镁中间合金和稀土镁合金产业化基地，为稀土镁合金产业发展提供重要的材料和技术支撑，为振兴东北老工业基地和我国传统制造业升级改造不断作出新的贡献。
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