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    近日，國際鎂協(xié)（ＩＭＡ）將２０２０年度ＩＭＡ最佳制造工藝獎頒發(fā)給了業(yè)界首款面向量產開發(fā)的鍛旋鎂合金輪轂項目，聯(lián)合獲獎單位是通用汽車、中信戴卡股份有限公司、西安理工大學、北京華北輕合金有限公司、嘉瑞國際控股有限公司。
該款鍛旋鎂合金輪轂是由通用汽車中國科學研究院牽頭，聯(lián)合中國供應商與高校的工程師和科學家，通過多年來產學研用的協(xié)作取得的開放式創(chuàng)新成果。通過該合作項目制成的鍛旋鎂合金輪轂重量僅為９公斤左右，較相同尺寸規(guī)格的鍛旋鋁合金輪轂減重超過２公斤。
該款鎂合金輪轂的生產制造工藝可以方便地在現(xiàn)有的鍛旋鋁合金輪轂產線上實現(xiàn)，從而避免了額外設備資產投入。鍛旋工藝由第一步的初步鍛造和后續(xù)的旋壓組成。其中，旋壓加工中材料需承受較高的應變速率與較大的變形量，因此，對于材料的成型性能有著較高的要求。通過對市場上常用的鎂合金進行細致評估和深入研究后，一種含有鋯元素的鎂合金（牌號ＺＫ３０）被選為了最終的量產材料。經(jīng)過適當?shù)膮?shù)調整，該合金能夠在現(xiàn)有的鍛旋鋁合金的產線上展示出良好的成型性能，并且在最終產品的外輪緣處取樣獲得的典型的拉伸性能為屈服強度１８０ＭＰａ，抗拉強度２７０ＭＰａ以及１５％的斷后延伸率。良好的力學性能保證該產品能夠通過主機廠產品開發(fā)和驗證流程中所要求的嚴苛的性能測試，包括徑向疲勞、彎曲疲勞、１３度沖擊、９０度沖擊試驗等。
在該款產品應用上車的過程中最為艱巨的任務是，如何防止鎂合金輪轂自身在大氣環(huán)境中的腐蝕，以及它與鑄鐵剎車盤，鋼制螺栓和軸承相接觸所產生的電偶腐蝕。根據(jù)通用汽車的工程標準，鎂合金輪轂需要禁受住一系列嚴苛的驗證，包括銅加速腐蝕（ＣＡＳＳ）、礫石沖擊、油漆附著力、熱沖擊、循環(huán)腐蝕試驗等。為了解決鎂合金輪轂潛在的腐蝕隱患，通用汽車中國科學研究院開發(fā)出了一系列專利技術，包括優(yōu)化微弧氧化涂層（ＭＡＯ）的微觀結構以及創(chuàng)新的系統(tǒng)設計將鎂合金輪轂與輪轂總成內的異種材料隔離開。該款產品現(xiàn)已通過了通用汽車工程標準中所要求的相關測試。值得一提的是，其在電偶腐蝕相關驗證中的表現(xiàn)甚至略優(yōu)于常規(guī)的鍛旋鋁合金輪轂。
與此同時，通用汽車也于近日正式宣布本次獲獎的鍛旋鎂合金輪轂將作為可選配置，隨著２０２２款ＣＴ４－Ｖ ＢＬＡＣＫＷＩＮＧ和ＣＴ５－Ｖ ＢＬＡＣＫＷＩＮＧ車型于２０２１年夏季在北美市場上市。應用該款鍛旋鎂輪替代相同尺寸的鍛造鋁輪可以減輕大于８公斤的簧下重量，從而增強燃油經(jīng)濟性以及提升操控性與整體駕駛體驗。未來，其有望在高端轎跑車上獲得更為廣泛的應用。
通用汽車中國科學研究院執(zhí)行院長王建鋒博士表示：“基于廣泛而深度的產學研聯(lián)動，我們實現(xiàn)了因地制宜的開放式創(chuàng)新，成功地將原本屬于賽道和改裝市場的小眾產品拓展至量產車型的原裝配置，樹立了汽車材料創(chuàng)新應用的新標桿。”
以聯(lián)合材料研究為契機，通用汽車中國科學研究院于今年９月正式啟動博士后科研工作站，未來將深化以應用為導向的基礎科學研究，繼續(xù)推動中國乃至全球技術創(chuàng)新的商業(yè)化與產業(yè)化發(fā)展。
國際鎂協(xié)（ＩＭＡ）優(yōu)秀獎評選活動始于１９６２年，是為展現(xiàn)和鼓勵鎂在不同領域開發(fā)應用的杰出范例而頒發(fā)給相關企業(yè)的年度獎項，這一評選活動已經(jīng)為鎂行業(yè)的參與者提供了展示創(chuàng)新產品和制造技術的絕佳機會，也是鎂行業(yè)發(fā)展的風向標。國際鎂協(xié)每年頒發(fā)的優(yōu)秀獎項涉及５個類別，包括汽車鑄造產品獎、非汽車類商業(yè)鑄造獎、制造工藝獎、變形加工產品獎和環(huán)境責任獎。
（尚鎂）