镁合金在汽车轻量化中的具体应用

汽车内部结构

虽然镁合金的耐蚀性较差，但防腐并不是汽车内部结构的主要考虑因素，因此镁合金在汽车内部结构中得到了广泛的应用，特别是在仪表板和转向结构中。据报道，通用汽车于1961年生产了第一根镁合金仪表板柱，与锌合金压铸生产的零件相比，节省了4kg材料。近十年来，镁合金压铸仪表板柱的使用取得了很大进展。

20世纪90年代，镁合金在德国的座椅上使用，主要是因为奔驰公司在SLRoadster中使用了由镁压铸生产的带有三点安全带的座椅结构。与镁合金在仪表板上的应用类似，近年来，镁合金设计制造的座椅也经历了明显的改进过程。目前，采用镁合金的阀座结构在最薄的位置可以达到2mm，大大减轻了阀座的重量。虽然其他材料，如高强度钢、铝、复合材料等也被使用，但专家预测，未来镁合金将成为汽车座椅部件的一种轻量化、成本效益高的主要材料。

身体

镁合金在汽车车身上的应用受到限制，但在整个车库中也得到了应用。当通用汽车1997年推出C-5 Corvette时，它使用了一整块镁合金压铸车顶框架，此外，镁合金还被用于凯迪拉克XLR可伸缩硬顶敞篷车架，福特F≤150卡车和SUV也采用涂层镁铸件作为散热器支撑。在欧洲，大众和梅赛德斯-奔驰率先在车身面板上应用了薄壁镁合金铸件。

底盘

目前，铸造或锻造镁合金车轮已被用于许多高价赛车或高性能跑车。然而，由于镁合金车轮成本相对较高和潜在的腐蚀问题，使得其无法在大批量生产车辆上使用。

今后，生产轻量化和低成本的镁合金底盘部件，如轮毂、发动机悬挂和控制臂等，将取决于镁合金铸造技术的巨大进步。在铝合金轮毂和底盘部件上开发的各种铸造工艺，经过改造后可以成功地应用于镁合金上。此外，开发低成本、耐腐蚀层和抗疲劳、高冲击强度的新型镁合金，也将加速镁合金在底盘中的应用。

动力总成

动力总成的铸造部件，如发动机缸体、气缸盖、变速箱、油底壳等，都是用铝合金制造的。目前北美生产的皮卡和SUV都有镁合金变速箱，而大众和奥迪的镁合金手动变速箱也在欧洲和中国大量生产。

目前，镁强化发动机样机的测功机试验已经取得了有效的进展，这意味着今后将有更多的镁合金应用于电力系统。

镁合金推广应用面临的主要挑战

耐腐蚀性能差、成本高、废品率高是镁合金普及的障碍。

镁合金制造汽车零部件存在压铸成本高、废品率高、生产安全隐患等问题。中国汽车工业协会顾问杜芳慈表示，镁是一种非常活泼的元素，耐蚀性很差，我国镁合金零件耐腐蚀的技术能力较差。此外，镁在加工过程中容易燃烧爆炸，生产中存在安全问题。生产现场需要严格管理，以确保生产中的安全。

随着城市化进程的加快，能源日益紧缺，环境污染日益严重，节能减排已成为关系国计民生的大事，传统汽车和新能源车辆都十分重视车身的轻量化设计，以达到节能环保的目的。

汽车用镁合金在蓬勃发展的同时，镁合金压铸技术也越来越成熟，其应用范围也在不断扩大。大型镁合金压铸汽车零部件将推动汽车轻量化的进程。