国务院印发的《中国制造2025》中,明确提出了“发展绿色制造”和“促进新材料产业军民融合发展”的要求。
镁合金是实用金属中最轻的金属材料,重量是铝的2/3、钢的1/4,是减重首选的金属材料。同时,它的比强度高,散热性、屏蔽性、减震降噪性好,是不可多得的新型材料。
目前,镁合金已广泛应用于汽车、电子信息、电动工具、休闲运动器械等领域。然而,制约镁产业发展主要是加工成本高的问题,唯有走高端路线,提升产品附加值才能解决。军工产品附加值很高,将镁合金使用在军工领域,这无疑是双赢。
同时,镁合金的使用在航空航天、军工领域已逐渐铺开。航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求极高,因此B-36重型轰炸机每架用4086千克镁合金薄板,“德热来奈”飞船的启动火箭“大力神”曾使用了600千克的变形镁合金等。镁合金也用于导弹和卫星的一些部件,如中国“红旗”地空导弹的仪表舱、尾舱和发动机支架等都使用了镁合金;军用头盔、枪托等采用质轻、减震好的镁合金代替,也是不错的选择。
在近期举行的第六届中国镁博会新技术发布暨镁产业发展研讨会上,上海交通大学轻合金成型国家工程研究中心副主任吴国华作了《镁合金在国防领域研究应用现状与展望》的主题报告。
他在报告中介绍,目前,镁合金主要在武器装备的非承力或次承力件上应用。随着镁合金强度、耐热性、耐蚀性的提高,开始了镁合金发动机箱体、中高速导弹舱体、机载设备和单兵武器等重要结构件应用的探索,并努力向武器装备主承力结构件过渡。
他认为,在我国,为了武器装备的轻量化,一方面要从设计和材料融合互动的角度充分挖掘现有材料应用的轻量化潜力,另一方面,用发展的眼光看,要积极探索新材料的轻量化特性,把握新材料发展为轻量化提供的机遇。在此过程中,镁合金为武器装备的轻量化提供了机遇。
他在报告中展望,从中长期发展看,国际上武器装备的轻量化是镁合金等轻质结构材料应用研究与开发的主要推动力,研究和开发高强高韧镁合金、耐热镁合金及其表面防护的有关技术与未来武器装备轻量化发展趋势一致,高性能镁合金材料在国防军工领域的开发应用势头不可逆转。
根据目前国内外研究发展趋势,预期经过3年至5年的努力,军用镁合金材料的强度、塑韧性、高温抗蠕变性能及表面防护性能会有较大突破,可以满足一些中高强度件和某些钢铁件武器零部件的性能要求,可取代目前武器中大量铝合金零件。