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超高强度钢的发展轻金属材料与超高强度钢的发展前景及应用09032304陈洪09032333顾栩摘要:本文主要阐述和介绍了轻金属材料和超高强度钢的种类和现状及其在工业及军事上的运用,并对其发展前景做一个展望。关键词:轻金属、超高强度钢、航空航天、发展轻金属与超高强度钢的研究与应用在近些年取得了飞速的发展。作为航空航天器的主要结构材料,他们都是比强度高,综合性能优良,本文主要探讨了轻金属与超高强度钢的发展前景与超高强度钢的发展前景及应用。一、轻金属材料的种类和工业上的应用金属材料,尤其是轻金属材料在目前的情况下,应用较为广泛,前景依然不错,这种状况将持续很长时间,非金属材料的研究进展将决定这种状态的时间长短。1、镁合金镁由于优良的物理性能和机械加工性能,丰富的蕴藏量,已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料,未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。20世纪70年代以来,各国尤其是发达国家对汽车的节能和尾气排放提出了越来越严格的限制,1993-1994年欧洲汽车制造商提出“3公升汽油轿车”的新概念。美国提出了“PNGV”(新一代交通工具)的合作计划。其目标是生产出消费者可承受的每百公里耗油3公升的轿车,且整车至少80%以上的部件可以回收。这些要求迫使汽车制造商采用更多高新技术,生产重量轻、耗油少、符合环保要求的新一代汽车。据测算,汽车自重减轻10%,%,如果每辆汽车能使用70公斤镁,CO的年排放量就能减少30%以上。镁作为实际应用中最轻的金属结构材料,在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视。世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。在欧美国家中,各国的汽车厂商正极力争取采用镁合金零件的多少作为自身车辆领先的标志,大众、奥迪、菲亚特汽车公司纷纷使用镁合金。90年代初期,欧美小汽车上应用镁合金的重量,平均每车约1公斤,,目前欧美各主要车厂都在规划在今后15~20年的期间,将每车的镁合金用量上升至100~120公斤。行家预测,在未来的7-8年中,欧洲汽车用镁将占总消耗量的14%,预计今后将以15%的速度递增,2005年将达到20万吨。汽车行业对镁合金的大量需求,推动了镁合金生产技术的多项突破,镁合金的使用成本也大幅度下降,从而促进了镁合金在计算机、通讯、仪器仪表、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中,镁合金应用发展最快的是电子信息和仪器仪表行业。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下,加上电磁屏蔽、散热和环保方面的考虑,镁合金成了厂家的最佳选择。另外,镁合金外壳可使产品更豪华、美观。在电子信息和仪器仪表行业的镁合金制品的单位重量和尺寸不如汽车零部件,但它的数量大、覆盖面广,其用量也是巨大的。所以,近几年电子信息行业镁合金的消耗量急剧增加,成为拉动全球镁消耗量增加的另一重要因素。其它如铝合金添加剂、镁牺牲阳极和型材用镁合金等。镁牺牲阳极作为有效的防止金属腐蚀的方法之一,广泛应用于长距离输送的地下铁制管道和石油储罐。目前,作为镁牺牲阳极的镁合金有3~4万吨/年的市场需求量,且每年以20%的速度增长。镁合金型材、管材,以前主要用于航空航天等尖端或国防领域。近几年由于镁合金生产能力和技术水平的提高,其生产成本已下降到与铝合金相当的程度,极大地刺激了其在民用领域的应用,如用做自行车架、轮椅、康复和医疗器械及健身器材。2、钛合金钛及钛