中科院与一汽合作开发稀土镁合金取得新突破

　　日前，由中科院长春应化所和一汽集团铸造有限公司承担的东北振兴科技行动计划重大项目“高性能稀土镁合金及其在汽车上的应用”通过由中科院组织的项目验收。
　　该项目取得了一系列具有自主知识产权的创新成果，开发的几种汽车零部件已经实现量产，同时建成了我国最大的高性能稀土镁合金产业化示范基地，项目实施期间实现稀土镁合金产品销售收入8734万元。
　　新材料加速汽车轻量化
　　“这是我国首次将高性能稀土镁合金应用到汽车零部件生产中。国内汽车零部件的生产对镁合金的应用已经较为广泛，但在镁合金中添加稀土，增加材料的耐热性、抗腐变性，这还是第一次。”中科院长春应化所科研处项目负责人孟健近日对记者说。
　　进入21世纪，降低能耗，减少污染和改善人类赖以生存的环境已经成为全人类面临的共同主题。提高汽车的节能性和环保性最有效的办法就是汽车轻量化。据了解，从2000年开始，“高性能稀土镁合金及其在汽车上的应用”的研发项目即被列入日程，当时国家在“十五”规划中提出要大力发展高性能新材料。稀土镁合金除具有传统镁合金质轻、减振降噪、抗电磁辐射、回收无污染等特点外，还具有耐热耐蚀、高强高韧、阻燃耐磨、易成型加工、抗高温蠕变等综合性能，是目前国际上最先进的新型结构材料，也是汽车结构件轻量化，提高节能性和环保性的首选材料。
　　“在我国，稀土镁合金的应用具有得天独厚的优势，因为我国的镁和稀土资源丰富，其中镁的储量占世界储量的40%，稀土储量占世界储量50%以上。”孟健对记者说。
　　吉林省拥有6亿吨的镁矿资源，同时作为我国汽车生产的重要基地，包括一汽集团在内的汽车制造业的改造发展也急需轻质、绿色的新型材料作为支撑。为此，加快稀土镁合金研发和产业化，迅速把我国和吉林省的资源优势转化为经济优势，提升我国在该领域的国际竞争力，成为国家的重大战略需求。
　　克服困难  创新研发
　　中科院长春应化所以国家发展为己任，面向国际镁合金材料发展的前沿态势，利用在稀土有色金属合金研发上较强的积累和优势，与一汽集团铸造有限公司合作，几年前承担了东北振兴科技行动“高性能稀土镁合金及其在汽车上的应用”重大项目。
　　“在稀土镁合金的材料开发过程中，遇到过一些困难，项目组的科研人员群策群力、开动脑筋，提出了许多独创性的解决办法。”孟健对记者说。“由于镁和稀土的熔点不同，在合金开发过程中会遇到麻烦。为此，我们通过化学的方法，将稀土和镁制成‘中间合金’，然后再进一步完成新材料的最终开发。”
　　经过近几年的艰苦拼搏，不懈开拓，课题组在孟健、张洪杰等研究员的带领下，解决了稀土元素难加入和加入后合金成分不均匀的难题，攻克了合金成份优化、熔炼、压铸等关键技术难关，研发出具有自主知识产权和国际竞争力的新型稀土镁压铸合金(AZ91X)、高温高强稀土镁合金(MgGdY系列)、高强高韧稀土镁合金(MB26)等3种高强、耐热、抗蠕变新型稀土镁合金材料，解决了稀土镁合金应用在汽车零部件上遇到的关键技术难题，为汽车零部件广泛采用稀土镁合金技术，奠定了基础。
　　产业化初见规模
　　该项目自2006年启动以来产业化进展顺利。该项目当年完成了800吨、1000吨和1400吨镁合金压铸机的安装与调试，并开始试生产。去年在我国首次制造出耐热、抗蠕变的稀土镁合金汽车汽缸盖，并应用在重卡发动机上，产能达到4万件，从而结束了我国重卡零部件没有镁合金材料的历史。同时，中科院长春应化所与长春市科技发展公司、长春科技风险投资公司共同创建的“长春中科希美镁业有限责任公司”宣告成立。该所与长春市科技局、吉林大学、一汽集团铸造有限公司、长春客车股份有限公司等12家单位共同组建了“长春市高性能稀土镁合金产学研技术创新战略联盟”，以政府为引导，产学研结合，集成长春市稀土镁合金优势创新资源，加速高技术成果转化，迈出了高性能稀土镁合金产业化发展的关键一步。
　　目前该项目已具备年产百吨稀土镁中间合金和千吨稀土镁应用合金生产能力，成为我国最大的稀土镁合金产业化示范基地。合作企业一汽集团已形成了年产1500 吨镁合金压铸件的生产能力。开发的几种关键汽车零部件已经实现量产。已批量生产镁合金方向盘30万件、镁合金气缸盖10万件，其性能达到或超过国外同类产品水平，产品合格率达95%以上。
　　孟健告诉记者，当前，稀土镁合金在汽车上的应用尚处于起步阶段，但材料本身具备的诸多优势已经让人看到，未来的应用前景将非常广阔。该项目的产业化必将对中国汽车工业产生深远影响。
　　除满足一汽集团开发性能先进的汽车零部件外，稀土镁合金新技术还能为国内制造业改造和优化产品提供新材料支撑。同时，通过出口技术含量高和附加值高的稀土镁合金制品，可改变目前国内大量出口粗镁的局面，从而提高我国制造业产品的国际竞争力。