1、所有需要考虑密度——能耗成本的结构件。
2、不大。在其前辈合金,主要是钢铁和铝合金中划出一片自己的三分地盘即可。
3、未来没有哪个合金会有所谓“大好前景”,各个合金找到自己的位置,守住自己的位置即是福。
钢铁拼命在1500MPa上赶,每年二十亿吨,算是有前景不?
7系在往700MPa上赶,5000万吨,民用很多。
Ti被SR-71和F22带飞上了天,但商用极难大范围推广且没必要。
Ni还在往更高的抗蠕变和瞬时高温性能上赶,但主要还是做发动机叶片和主轴。
Mg还在Al后面亦步亦趋,100万吨的产量却没有真正体现自己特点的核心产品,现有产品都主要都是在比较优势下强抢Al的地盘。
碳纤维复合材料在民用高端领域想着更多的替代合金,但应用比例存在尚不可逾越的上限。
而高熵合金一副要摧毁一切前辈合金或非合金的架势。
大家互相争抢的结果就是大家坐下来根据自己的能力划地盘。给你多了,你也坐不稳。给你少了,自己坐不住,不如坐好自己坐的最好的那片地。最后的结果不是谁能独霸天下,而是大家将现有地盘碎化重新分割后,达到满足当前效率的占比平衡。原来一家独大变成三足鼎力,并非简单的体量鼎力,而是效率鼎力。复合材料再显得强大,F22的机身占比也就25%,因为Ti还要占比到40%。衡量材料的不是材料本身,是费效比。
另外,对比以上材料,大部分都有一个单调递增的产量和稳定的研发、应用探索。似乎只有Mg,中间起了波澜,而前一个波峰还要拜纳粹所赐。如果只算产量回弹的90年代以后,那Mg就是只有三十年不到的一个小合金,现在还谈不上什么前景,只能先在一边扫地,等机会。
如果看存在这样机会的苗头的领域,Mg的突破我觉得会是普通民用消耗品3C和工业非关键零部件。3C的应用主要还会是市场行为;但在已经可见的未来,化石燃料存量的降低和环保、气候因素的倒逼会令政府层面逆市场成本准则,用政令强制推进交通轻量化。第三个去路统称零散去路,单项不够大,但聚沙成塔。
至于Mg在汽车工业的实际应用时间点,不要妄想超前Al。现在的车99%以上都还是钢筋铁骨,不管有多少人吹嘘Al和复合材料的比重。概念车不叫量产车,每年超过30万辆才能算数。Al都没能挤进去的前提下,Mg只能现在后补的后补位置上等待。但,前景总是诱人的,现在每年汽车产量7000万辆,每年增量2.5M!
如果,这些前景到来……抱歉,跟现在的你没关系。未来会掌握在那些早已经在这个合金里面趴了很多年的人和企业。
没有白费的功夫,没有别人赏给的未来。
20160829更新:
镁合金的现状:
这两天闲来无事,关注了下轻量化和轻合金的应用方面的事情。
稍微检索下镁合金轮毂
2012年国产第一条镁合金锻造轮毂生产线
国内首条镁合金锻造轮毂生产线投产至今,每天都有相关项目。
百度新闻搜索_镁合金轮毂2016年相关报道粗略有1000万套轮毂的产能,相关变形态产能也要多很多,15年也差不多这个数量。以前的书中说100万吨产量中,2-5%是变形态材料,大部分作为辅助其他合金的材料用掉了。现在的报道有的一个项目投产,年产变形态材料就2-5万吨。真的是不比当初了。而且这两年类似新闻很集中。本来镁的产量年增长率就比较高,一直两位数。这两年似乎又高了。
我想到的大概是两个因素。
一、我国想要作为一个负责人的大国,依据欧洲标准制定的汽车排放标准限制汽车排放。减排政策逼迫汽车行业轻量化。在Al车身尚未完成替代部分车用钢材的完备论证-实践之前,要求Al, Mg,复合材料一起上。行政令总是不太遵守科学/市场定律的。作为市场的后进者,这是Mg作为一个材料进入市场的后门,没什么光彩(本身问题尚未科学解决的前提下强打),但确实利用了自身优势。
二、我国十二五开局之年,强调供给侧改革,产业调整。很多传统材料行业被迫寻找新的增长点、多元化产业布局。与自己行业最近的材料自然会成为布局点。钢铁或Al行业会顺理成章地选择Mg作为自己的转型方向。
即便这两年上马的项目不能全部达到宣称的指标,五年后,镁合金的实际产量也肯定比现在高很多。
但是。我国制造业的德行是特有的。可以打个小赌,Mg(连同石墨烯等大批项目)在大趋势上一定会重复钢铁、Al、太阳能电池板的老思路。只希望这一波大炮能炸开Mg的“存在壁垒”(如果在市场上只是一个微弱的存在,是不会有话语权的,当体量大了,一些壁垒会自动消失),把价格拉低,为更多新土壤提供空间。
在这些土壤中,长出一些有自己特色产品的小型民营公司,开发自主知识产权的高端产品。我认为,这才是Mg真正的价值所在,也是小型民营制造业理应的样子。
寄希望这次改革,有想法的人,最好现在开始关注产品,掌握知识。
镁合金与铝合金相比主要应用于对轻质要求较高的行业,如大家熟知的航空航天行业兵器行业;
汽车行业有壳体结构件,轮毂,方向盘,后座椅等,但由于镁合金耐蚀性处理成本高目前只在高档汽车上有应用,但是未来随着节能的需求越来越高,镁合金在汽车的应用有加大的趋势,前景很好。现在很多科研机构都在研究准备将镁合金应用于高铁列车上;
还有,就是我们所说3c行业,现在很多单反了,笔记本外壳,手机壳内骨架都越来越多用镁合金,它表面处理后的金属质感很强,轻质也是便携式消费品的很大卖点,如联想推出的不到1公斤的NEC笔记本应用镁锂合金;
另外就是体育用品,如自行车等,镁合金一体轮一体车架,也是宣传他们的轻质特点,价格很贵;
以上的应用主要是压铸镁合金,变形镁合金的应用现在很有限。但是变形镁合金的综合性能优于压铸的,但应用主要受限于他们的室温塑性变形,耐蚀性,高温高温蠕变性能,焊接工艺和技术。
现在镁合金的研究方向也是针对以上所提到的应用局限点所展开,如高强度稀土镁合金,镁合金塑性变形,新型加工工艺,镁合金表面处理,焊接技术和性能,镁合金非晶材料,复合材料等等