航空航天、武器裝備等重要領(lǐng)域?qū)p量化材料的需求日益迫切,鎂合金ZA73M鎂合金作為質(zhì)量輕的金屬結(jié)構(gòu)材料逐漸受到廣泛關(guān)注,鎂合金的增材制造也開始受到材料界越來越多的重視。
隨著工業(yè)界對產(chǎn)品綜合性能要求的進(jìn)一步提升,流道、拓?fù)涞雀虞p量化的零件設(shè)計(jì)理念開始嶄露頭角。然而目前鎂合金的成形方式依然主要采用傳統(tǒng)的鑄造、粉末冶金和塑性成形等,這些傳統(tǒng)的加工工藝難以對一體化構(gòu)件內(nèi)部進(jìn)行加工,無法在部件內(nèi)部構(gòu)建精細(xì)流道結(jié)構(gòu)或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),限制鎂合金發(fā)揮輕量化的優(yōu)勢與復(fù)雜結(jié)構(gòu)件成型的潛力。在此情況下,增材制造突破了傳統(tǒng)制造的限制,具有、高設(shè)計(jì)自由度、高利用率與節(jié)能等特點(diǎn)。通過對工藝參數(shù)的設(shè)計(jì),可以調(diào)控合金微觀結(jié)構(gòu)和性能,大化實(shí)現(xiàn)合金材料的形性協(xié)同設(shè)計(jì)能力,凈成形制備出傳統(tǒng)制造無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,擴(kuò)大鎂合金在生物醫(yī)用、汽車、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的應(yīng)用。
純鎂的密度為1.738 g/cm3,鎂合金的密度也僅為1.75-1.90 g/cm3,約是鋁合金的2/3,鋼的1/4。鎂合金的比強(qiáng)度明顯鋁合金和鋼,比剛度與鋁合金相當(dāng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)工程塑料。在當(dāng)前汽車工業(yè)尤其是新能源汽車行業(yè)大幅發(fā)展的背景下,用鎂合金做結(jié)構(gòu)件可以顯著減輕汽車自重,有效降低燃油消耗,提高燃油經(jīng)濟(jì)性,同時降低污染排放。鎂合金在汽車上具潛力的應(yīng)用是整體結(jié)構(gòu)部件,如方向盤、發(fā)動機(jī)罩、后備行李箱蓋、車頂板、車體加強(qiáng)板、內(nèi)側(cè)車門框架和后部車廂隔板,部分高強(qiáng)耐熱鎂合金甚至可以用于發(fā)動機(jī)汽缸體和汽車輪轂。
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