飞机国产化和汽车减排助力钛镁高性能轻型合金发展

点击率:9976   作者:综合媒体   来源:综合媒体   时间:2016/4/17 9:20:32

高性能轻型合金材料将是新材料“十二五”规划中重点发展的新材料之一,并配套专项工程予以支持。轻型合金主要是钛合金、镁合金和铝合金,其中,钛、镁合金目前规模较小,受益航空工业和汽车工业的快速发展,将成为“十二五”期间最有潜力的合金材料。


  飞机国产化开启高端钛材市场
  金属钛的强度居各金属之首,延展性、耐腐蚀性、无磁性等性能优越,被广泛用于航空航天、化工、石油、电力、海水淡化、建筑、体育休闲等领域,被誉为第三金属和战略金属。根据美国TIE公司的统计,除俄罗斯和中国外,全球钛需求的46%来源于航空工业,43%来源于工业,9%来源于军工,2%来源于新兴市场。目前我国商用飞机自给率低,航空工业相对落后,航空需求在钛消费中的比例仅为10%左右。2010年,我国钛材总消费量仅2.88万吨。
  随着我国大飞机战略的推进,商用飞机进入国产化阶段,保守计算,仅商用飞机用钛领域未来规模就将达到7.2-18万吨。军用飞机领域,优越的飞机性能对于发动机和机身材料的要求更高,钛合金和复合材料的使用比率也更高。目前我国批量生产的军用飞机机体和发动机用钛质量合计占比达到25%,而F-22钛合金占比甚至高达41%。
  

  镁材减重助推汽车节能减排
  世界上70%的镁合金用于汽车工业。据研究,汽车使用燃料的60%消耗在汽车自重上,如果汽车减重10%,其燃油消耗可降低6%-8%,排气量也随之大幅降低。汽车轻量化是汽车行业发展的趋势,欧洲各车厂计划2011年以后出厂的新车以减重7%-8%为目标;到2016年以后,再减重7%-8%。
  镁是实用金属中最轻的金属,其比重只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4,镁合金一直被认为是汽车轻量化最重要的新材料之一。到目前为止,汽车上共有60多个零部件采用镁合金,其中仪表盘基座、座位框架、方向盘轴、发动机阀盖、变速箱壳、进气歧管、汽车车身等7个部件镁合金的使用率最高。目前欧洲和美国单车使用镁合金零件5.8-23.6公斤,我国汽车单车用量不到10公斤,自主轿车平均比发达国家同类轿车重8%-10%,而在相同自重下,安全性差2-3个等级。如果国产车达到欧美的镁合金使用比重,预计每年将新增镁合金需求8.8万吨。