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浅谈铝合金及镁合金轮毂锻造和铸造工艺的优劣
来源:铝合金轮毂网
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作者:chinacaw
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发布时间: 2020-07-11
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目前国际上通行的金属镁冶炼方法主要有两种，一种是电解法，与电解铝相似主要依靠电力为能源，成本较高；另一种是热还原法也叫皮江法（Pidgeon process），主要以煤炭为燃料，成本与煤炭价格高度相关，该工艺也是目前中国冶炼镁的主要方式。在上个世纪，本来是金属镁的价格要远远高于金属铝的价格的，直至本世纪初中国小煤窑泛滥，低廉的煤炭价格使得中国大陆热还原法冶炼镁的产能得到了近乎爆炸式的增长（这也就是中国陕西、山西等煤炭资源丰富的省份成为了镁及镁合金产业最集中的区域的根本原因），中国一夜之间成为了镁的生产和输出大国，大量镁及镁合金的出口迅速拉低了国际市场上金属镁的价格，造成了现在镁与铝同价甚至某些时候低于铝价的情况，这也就促使了镁合金轮毂再度成为热点。据不完全统计，中国大陆近几年公开在媒体上披露的“计划建设”和“已经投产”的镁合金轮毂项目不下十个，“镁合金轮毂取代铝合金轮毂并将成为未来轻质车轮发展方向”的声音也不绝于耳，那么与铝合金轮毂相比镁合金轮毂的前景到底如何呢？下面我们还是按着分析铝合金轮毂产品的思路，来看看现在镁合金轮毂的生产工艺能否适合当前汽车车轮市场的需求。
首先在技术层面上，如果不计成本的话，现在无论是采用铸造还是锻造工艺，我们都有能力制造出符合汽车车轮机械性能要求的镁合金轮毂。由于镁活泼的化学特性和现有技术的局限，目前采用锻造工艺生产镁合金轮毂还是相对容易一些，所以现在中国大陆这些镁合金轮毂项目基本上都在使用或准备采用锻造成型工艺来进行镁合金轮毂的生产。既然锻造工艺是目前镁合金轮毂生产制造的主要工艺方式，那么我们前面所讨论的锻造铝合金轮毂工艺所存在的诸多成本问题，在镁合金轮毂的生产过程中也同样会存在，而且问题会更多，这主要是由于以下两个原因造成的。第一，由于镁的化学性质非常活泼，极易在自然环境中被氧化、腐蚀，而且与铝不同的是金属镁氧化后在其表面形成的这层氧化膜疏松多孔，起不到保护基体的作用，因此镁合金轮毂在涂装工序中要增加一道额外的表面处理工序，目前普遍采用的是化学转化膜等表面改性和表面涂层技术以达到隔离基体与外部环境的方法，这道工序需要专门的硬件设施，也要消耗一定的能源和耗材，同时也会产生新的环保问题，这些因素都额外增加了镁合金轮毂的生产成本。另外，汽车车轮的工作环境我们大家都很清楚，一旦车轮遭到磨损、磕碰、刮蹭导致这个保护层破裂，而消费者又没有及时发现时，那么后果恐怕就严重了，所以定期的检查、修补、更换车轮也会增加消费者的后期使用成本。第二，中国大陆镁合金轮毂的产业链还远远没有达到铝合金轮毂产业链那样完善，无论是专用的设备、原辅材料的供应还是相关技术人员的招募、培养都会带来额外的成本。
