半固態(tài)鎂合金是一種基于半固態(tài)成型技術(shù)(如注射成型、擠壓鑄造)制造的輕量化材料,其工藝介于液態(tài)與固態(tài)之間,通過(guò)精準(zhǔn)控制金屬漿料的固液比例(通常為30%-60%固體顆粒),實(shí)現(xiàn)高精度、高性能零部件的生產(chǎn)。鎂合金是所有金屬結(jié)構(gòu)材料中目睹最低的金屬材料,相比其他結(jié)構(gòu)材料,鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、減震性能良好、導(dǎo)熱性能良好、易切削加工等特性。
鎂屬于密排六方晶體結(jié)構(gòu),室溫塑性較差,在制造工程結(jié)構(gòu)件時(shí)主要通過(guò)鑄造方式成型。鎂合金鑄造方法主要有砂型鑄造、金屬型重力鑄造、熔模鑄造、擠壓鑄造、低壓鑄造和壓力鑄造,但是都存在設(shè)備資金投入大等問(wèn)題。鎂合金半固態(tài)成型技術(shù)相對(duì)于普通固態(tài)壓力加工和液態(tài)壓鑄成型,利用合金在半固態(tài)下的流變性和觸變性,可以形成復(fù)雜的薄壁零部件;同時(shí)生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品的力學(xué)性能指標(biāo)也相對(duì)常規(guī)工藝更為優(yōu)異。此外,鎂合金半固態(tài)成型技術(shù)溫度低,避免液態(tài)成型技術(shù)需要的覆蓋劑以及氣體保護(hù)等消耗,降低了成本。
鎂合金半固態(tài)漿料主要采用切削旋壓法、機(jī)械攪拌法和應(yīng)變誘導(dǎo)熔化激活法。切削旋壓法是美國(guó)陶氏化學(xué)和Batelle研究所共同研制,主要用于小型鎂合金零件的生產(chǎn);應(yīng)變誘導(dǎo)熔化激活法利用傳統(tǒng)鑄造方法獲得鑄件,將金屬坯料在回復(fù)再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)熱擠壓變形,破碎鑄態(tài)枝晶組織,在坯料組織中儲(chǔ)存部分變形能,最后按需要切割坯料并迅速加熱到固液兩相區(qū)并適當(dāng)保溫,通過(guò)變形能的釋放,即可獲得觸變性的球狀半固態(tài)漿料。
新思界產(chǎn)業(yè)研究中心整理發(fā)布的《
2025-2030年中國(guó)半固態(tài)鎂合金行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示,近年來(lái),伴隨著技術(shù)的不斷突破,國(guó)內(nèi)半固態(tài)鎂合金產(chǎn)品市場(chǎng)快速發(fā)展,特斯拉等車企已經(jīng)逐漸應(yīng)用半固態(tài)鎂合金零部件。隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)突破半固態(tài)成型設(shè)備技術(shù),不分企業(yè)開(kāi)始加速布局半固態(tài)鎂合金生產(chǎn)線,中國(guó)半固態(tài)鎂合金產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)在技術(shù)和市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)快速增長(zhǎng)。
目前,國(guó)內(nèi)主要的半固態(tài)鎂合金生產(chǎn)企業(yè)主要包括星源卓鎂等。寧波星源卓鎂技術(shù)股份有限公司專業(yè)從事鎂合金、鋁合金壓鑄件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn),在半固態(tài)鎂合金方面具有650ton、1500ton和3000ton鑄造能力。此外,一汽富維、廣東鴻圖、文燦股份等企業(yè)也在布局半固態(tài)鎂合金領(lǐng)域。
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