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2015年4月,一种材料的实用化悄悄冲破了序幕。量产的第1件产品,是看起来普普通通的“螺丝”。

而且是结构物用于的螺丝,本身与汽车没任何关系。然而这颗螺丝,却有可能为汽车的轻量化做出极大的贡献。设于大阪府的丸大笑制作所开始生产的这种螺丝,仅次于的特点是材料用于了不燃镁(Mg)合金(图1)。

镁的比重为1.7,将近钢(7.9)的1/4,仅有为铝(Al)合金(2.7)的2/3左右,强度除以比重得出结论的比强度则杰出出众。轻巧且比强度低的镁合金,早已获得了笔记本电脑和汽车部件等的使用。

但却没沦为标准化材料,走进人们的身边。在汽车部件领域,虽然有德国宝马为缸体使用镁合金等事例,但在日本国内,镁合金还只是小规模地应用于方向盘的芯棒、发动机ECU(电子掌控单元)的外壳、油杯帽等小型部件。

为什么合适轻量化的镁合金得到普遍运用?原因在于镁合金不存在的难题。其中仅次于的课题,当科燃烧温度较低,更容易自燃。

镁合金的起火温度一般为 550~600℃左右。镁块虽然会只能起火,但粉末、切屑等肥肉的金属片在遇上火源时更容易起火。因此在机械加工中必须多特小心,操作者一起十分困难。多达1000℃也不自燃丸大笑制作所投放简单的螺丝,解决问题了镁合金的这个课题。

通过用于熊本大学研究生院自然科学研究科工学部教授河村能人研发的“KUMADAI不燃镁合金”,攻下了易燃的考验。熊本大学2011年在校内成立了“熊本大学先进设备镁国际研究中心”。该中心实行不燃镁合金和耐高温镁合金的研发与特性评价、推论不燃/难燃简化的原理,并以全面投放简单为目标展开了研发。不燃镁合金的燃烧温度最低为1105℃。

比一般的镁合金低500℃以上,比过去的难燃镁合金低250℃以上。不燃镁合金即使从熔炼炉中放入到空气中,也会像一般来说的镁合金那样自燃。用于燃烧器烤制也不起火,在多达显镁的熔点(1091℃)后不会凝结而不是自燃。

也就是构建了不炉。因为会自燃,所以在熔融和铸时较为更容易操作者。常温下的强度也较为低,剪切屈服强度大约为460MPa,相等于高强度铝合金“超高强度硬铝(7075)”。

综上所述,不燃镁合金不仅会自燃,而且机械强度优良。不燃镁合金是以一种合金为原型研发而出。那就是河村从约2000年开始展开研发的“KUMADAI耐高温镁合金”。

这种合金加到了约2%的钇(Y)和1~2%的锌(Zn),燃烧温度最低为940℃。不仅具备耐热性,而且耐腐蚀性和强度优良。在常温下,比屈服强度低约超高强度硬铝的1.3~2倍左右。

高温特性出众也是众多特点,比如说,200℃下的比屈服强度相比之下低于市售的耐高温铝合金(铝合金)和市售的耐高温镁合金。KUMADAI耐高温镁合金按照生产方法可以分为两类。一类是通过较慢凝结生产的“淬火耐热合金”。另一类是对铸锭材料展开挤压加工的“铸耐热合金”。

前者利用薄带连铸法,使熔融金属较慢凝结生产合金薄片,在压实展开实成型后,再行通过挤压加工生产。生产过程虽然困难,但就像后面讲解的一样,这种合金具备很多的优良特性。

另一方面,后者与淬火材料比起,特性虽然额劣,但享有生产方法非常简单的特点。丸大笑制作所目前通过订货生产的方式,供应用于不燃镁合金的螺丝。面向的用途是结构物,产量还较为小。但以此为契机,这种材料也有可能推展到其他用途。

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应用于活塞和涡轮等熊本县的不二轻金属也在积极开展KUMADAI不燃/耐高温镁合金业务。用途普遍牵涉到医疗、飞机、铁路、航空航天、休闲度假等各个领域,汽车当然也有期望使用。

在车用部件方面,该公司指出这种材料可以应用于活塞和涡轮增压器的压缩机轮等,早已批量生产出有了锻件。普及面对的一个课题是降低成本。现在,不二轻金属获取的样品的价格高达6万日元/kg。

该公司正在为量产检验工厂的全面投产展开打算,在今后,样品价格预计将减少到1万日元/kg左右。-帝都娱乐。

本文来源:官网-www.masawoburn.com

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