隨著科學(xué)與工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及資源和環(huán)境友好的客觀發(fā)展需求，以材料輕量化為代表的金屬材料綜合力學(xué)性能和使用性價(jià)比的提高，越來越成為國民經(jīng)濟(jì)各個行業(yè)發(fā)展的迫切需要。作為變形鎂合金最具代表性的加工材產(chǎn)品——鎂合金板帶材及其制品，目前已成為國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)研制、開發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)的熱點(diǎn)之一。中色科技股份有限公司韓晨在此文中重點(diǎn)對鎂合金板帶材的國內(nèi)外生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀、市場應(yīng)用領(lǐng)域和特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝技術(shù)、生產(chǎn)企業(yè)及加工設(shè)備等進(jìn)行了描述和總結(jié)。同時(shí)，結(jié)合鎂合金板帶材生產(chǎn)工藝技術(shù)和市場推廣應(yīng)用難點(diǎn)的分析，提出了生產(chǎn)線和加工設(shè)備規(guī)?；约皩I(yè)化、工藝技術(shù)多樣化和借鑒化、生產(chǎn)連續(xù)化和低成本化、新上項(xiàng)目平穩(wěn)和逐期過渡化、生產(chǎn)線工程設(shè)計(jì)專業(yè)化、產(chǎn)品多樣和差異化、板帶材深加工協(xié)作化和就地化、擴(kuò)大產(chǎn)品應(yīng)用以市場需求為推動化等觀點(diǎn)和建議。
　　最近，美國汽車工程師學(xué)會公布了民用飛機(jī)座椅的性能標(biāo)準(zhǔn)C版文件，并將B版標(biāo)準(zhǔn)中“不得使用鎂合金”的要求修改為“鎂合金可以在飛機(jī)座椅項(xiàng)目中使用，只要經(jīng)過測試和滿足美國聯(lián)邦航空局消防安全部的燃燒性能要求”。
　　以上短短一句標(biāo)準(zhǔn)要求的變化，對于金屬鎂生產(chǎn)和加工企業(yè)尤其是民用飛機(jī)座椅行業(yè)來說，卻是一個重要的里程碑，但同時(shí)也說明了在推動鎂合金加工材的市場應(yīng)用方面，科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)、行業(yè)協(xié)會等多方所付出的巨大努力和艱苦過程。
　　同樣，作為變形鎂合金最具代表性的加工材產(chǎn)品——鎂合金板帶材及其制品，在10多年前就受到了行業(yè)協(xié)會、科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)、交通運(yùn)輸和電子產(chǎn)品等行業(yè)的重視和大力推廣應(yīng)用，這有力的促進(jìn)了其基礎(chǔ)研究和生產(chǎn)工藝的開發(fā)、生產(chǎn)線的建設(shè)、工業(yè)化的批量生產(chǎn)。但截至目前，國內(nèi)以各種工藝技術(shù)所生產(chǎn)的鎂合金板帶材的實(shí)際產(chǎn)量還不到2000t/a，這雖然比10多年前幾十噸的年產(chǎn)量提高了數(shù)十倍，成效顯著，但相對于國內(nèi)原鎂年產(chǎn)量已超過800kt來說，所占的比例還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
　　同時(shí)，國內(nèi)鎂合金板帶材的年產(chǎn)量相比于鋼鐵板帶材超億噸、鋁及鋁合金板帶材超千萬噸、銅及銅合金板帶材超百萬噸、稀有金屬的鈦及鈦合金板帶材超萬噸的年產(chǎn)量差距也較為明顯，其年產(chǎn)量基本和稀有小金屬鉬及鉬合金板帶材的年產(chǎn)量相同。
　　鎂合金板帶材的實(shí)際年產(chǎn)量和市場供應(yīng)量不僅與原材料、生產(chǎn)成本、工藝技術(shù)、市場需求量、產(chǎn)品質(zhì)量和價(jià)格等因素有關(guān)，也與科技和社會發(fā)展水平、客戶和市場的認(rèn)知和認(rèn)可程度、板帶材產(chǎn)品的實(shí)際深加工技術(shù)和現(xiàn)狀、裝備制造業(yè)發(fā)展水平等客觀因素息息相關(guān)。就目前來說，鎂合金板帶材在工業(yè)化合金品種、生產(chǎn)技術(shù)、市場應(yīng)用、研究開發(fā)、工藝數(shù)據(jù)等方面同鋼鐵、銅鋁等有色金屬還存在較大差距，仍處于規(guī)模開發(fā)與市場應(yīng)用的初級階段。
　　鎂合金板帶材在國外生產(chǎn)應(yīng)用早已開始開發(fā)和研制
　　鎂合金板帶材的生產(chǎn)應(yīng)用起始于上世紀(jì)30年代的美國和德國。目前，國外鎂合金板帶材的生產(chǎn)和應(yīng)用主要集中在德國、俄羅斯、美國、英國、日本、韓國、澳大利亞、烏克蘭、土耳其、挪威等國。
　　國外鎂合金板帶材的生產(chǎn)工藝流程主要有雙輥鑄軋供坯法、鑄錠熱軋開坯法、擠壓法等。其中雙輥鑄軋法最早起始于上世紀(jì)80年代的美國道屋化學(xué)公司，隨后全世界許多國家和機(jī)構(gòu)競相利用該工藝進(jìn)行研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)。目前，國外鑄軋生產(chǎn)線比較有代表性的有韓國浦項(xiàng)600mm、1800mm生產(chǎn)線；日本本田400mm生產(chǎn)線；德國亥姆霍茲650mm生產(chǎn)線；德國蒂森克虜伯MgF公司700mm生產(chǎn)線；土耳其圖比塔克1500mm連鑄連軋生產(chǎn)線；挪威海德魯700mm生產(chǎn)線；英國伊利科創(chuàng)600mm生產(chǎn)線等。以上生產(chǎn)線鑄軋產(chǎn)品厚度多集中在4~7mm，然后進(jìn)行卷式法或塊式法的后續(xù)溫冷精軋，一般的合金品種經(jīng)溫冷精軋后的厚度可低至0.5mm。
　　在以上所述雙輥鑄軋生產(chǎn)線中，比較有代表性的是德國蒂森克虜伯和弗賴堡Bergakademie工業(yè)大學(xué)緊密合作并得到薩克森州的Sachsische銀行財(cái)政支持的MgF公司700mm生產(chǎn)線（其工業(yè)化試驗(yàn)生產(chǎn)線目前幅寬已達(dá)2000mm）。該生產(chǎn)線鑄軋鎂合金帶坯厚度為4.5~7mm，最大卷重超過了4t。
　　雙輥鑄軋法工藝生產(chǎn)的鎂合金卷坯一般需要進(jìn)一步軋制才能保證其組織和綜合力學(xué)性能合格，同時(shí)溫冷軋至目標(biāo)厚度形成薄板帶產(chǎn)品（通常厚度在0.5~2mm），目標(biāo)市場主要是汽車、電子產(chǎn)品和其它民用領(lǐng)域。據(jù)悉，寶馬3系座椅靠背、奧迪A8和大眾POLO車門內(nèi)板、梅賽德斯奔馳轎車頂板、法國高鐵的座椅靠背等均已使用了由蒂森克虜伯MgF公司提供的厚度在1.5~2mm之間的鎂合金薄板。
　　2010~2012年，德國蒂森克虜伯、韓國浦項(xiàng)、英國伊利科創(chuàng)這3家國外最具代表性的鎂合金板帶材生產(chǎn)企業(yè)簽訂協(xié)議，聯(lián)合進(jìn)行汽車工業(yè)用鎂合金板材的生產(chǎn)和銷售。
　　國外以鑄錠熱軋開坯或擠壓法生產(chǎn)的鎂合金產(chǎn)品形式主要是中厚板（厚度一般在4~6mm以上），產(chǎn)品主要應(yīng)用在航空航天和軍事裝備領(lǐng)域（如美國和俄羅斯以熱軋開坯法生產(chǎn)的鎂合金板材均用于軍工生產(chǎn)）。美國五角大樓在2012年提出了制定鎂合金在陸地、空中交通、人體保護(hù)及裝甲機(jī)動設(shè)備中的遠(yuǎn)景規(guī)劃。
　　目前，國外以擠壓法進(jìn)行鎂合金薄板生產(chǎn)的國家主要為德國和日本。如德國史多飛公司已在中國建設(shè)了合資公司，以擠壓法、塊式法、連續(xù)化、批量化進(jìn)行鎂合金板材的低成本生產(chǎn)，其產(chǎn)品主要目標(biāo)市場是以家用轎車為代表的交通工具上，目前產(chǎn)品已工業(yè)化供應(yīng)給歐寶等汽車公司。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國外鎂合金板帶材專業(yè)化生產(chǎn)線的產(chǎn)能在3萬~5萬t/a，目前還主要以小規(guī)?；?、小批量化、塊式法生產(chǎn)方式為主，生產(chǎn)線也遠(yuǎn)沒有達(dá)到實(shí)際產(chǎn)能。
　　在鎂合金板帶材的生產(chǎn)方式、工藝技術(shù)、加工設(shè)備、生產(chǎn)線的建設(shè)等方面，國外有以下幾個最新特點(diǎn)和發(fā)展趨勢：一是板帶材寬幅、超薄、高速、立式和強(qiáng)制均勻化鑄軋技術(shù)與設(shè)備的工業(yè)化開發(fā)；二是板帶材鑄軋和后續(xù)溫冷軋、精整等設(shè)備共線布置進(jìn)行連續(xù)化工業(yè)批量生產(chǎn)；三是鎂合金平面板或凹型板材直接熱溫沖鍛制成電子產(chǎn)品等外殼件的規(guī)?；a(chǎn)；四是鎂合金板帶材軋制用準(zhǔn)“爐卷軋機(jī)”生產(chǎn)線的開發(fā)與工藝設(shè)備的推廣應(yīng)用。
　　國內(nèi)生產(chǎn)應(yīng)用剛剛起步
　　從2013年起，國內(nèi)鋼鐵巨頭寶鋼集團(tuán)就啟動了鋁、鎂、鈦等有色金屬材料的研發(fā)，并且開始推進(jìn)包括“從鋼鐵到材料”為內(nèi)容的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。2015年6月，寶鋼集團(tuán)、北汽集團(tuán)和山東華盛榮鎂業(yè)公司進(jìn)行戰(zhàn)略合作，規(guī)劃打造以汽車和軌道交通用鎂合金材料的生產(chǎn)制造和研發(fā)基地。
　　另外，首鋼、鞍鋼、太鋼等大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)也正在調(diào)研或規(guī)劃，準(zhǔn)備進(jìn)軍以鎂合金為代表的輕質(zhì)有色金屬材料的研制開發(fā)、生產(chǎn)線建設(shè)、工業(yè)化生產(chǎn)。作為變形鎂合金最具代表性、最具技術(shù)含量、最具工業(yè)化生產(chǎn)、最具市場發(fā)展規(guī)?；瘧?yīng)用的加工材產(chǎn)品——鎂合金板帶材將最先有可能被以上鋼鐵企業(yè)所青睞。鋼鐵企業(yè)的人才、技術(shù)、生產(chǎn)、管理、投資等模式也將有效提高和推進(jìn)鎂合金板帶材的工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用。目前，個別大型鋼企已開始委托專業(yè)設(shè)計(jì)院進(jìn)行鎂合金板帶建設(shè)項(xiàng)目的可行性研究分析或規(guī)劃。
　　目前，以鎂合金加工企業(yè)、原鎂生產(chǎn)基地、航空航天或交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)企業(yè)、大學(xué)和科研單位、央企等投資方合作建設(shè)的鎂合金板帶材生產(chǎn)線已在河南洛陽、河南鶴壁、陜西西安、陜西榆林、山西運(yùn)城、重慶、江西上饒、山東菏澤、河北唐山、貴州六盤水、吉林白山、內(nèi)蒙古鄂爾多斯、湖南常德等地開始實(shí)施或進(jìn)行規(guī)劃。
　　由于鎂合金板帶材市場需求量的不斷提高，其前景也非?？春?，因而作為新中國第一家建設(shè)的鋁鎂合金加工廠即東北輕合金加工廠（現(xiàn)在的中鋁東輕）在時(shí)隔40年后的2015年再次進(jìn)行鎂合金鑄造方形錠坯的批量試生產(chǎn)（東輕公司是國內(nèi)最早利用鋁板帶軋機(jī)進(jìn)行鎂合金板材生產(chǎn)的企業(yè)）。
　　原洛陽銅加工廠是國內(nèi)最早進(jìn)行鎂合金板帶專業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)，一直到上世紀(jì)末，中國可生產(chǎn)鎂合金板帶的企業(yè)僅此一家，為中國國防軍工和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。到目前為止，中鋁洛銅仍是國內(nèi)唯一具備提供軍事工業(yè)用鎂合金板帶材的企業(yè)。
　　最近，中鋁洛銅正計(jì)劃利用其搬遷改造的機(jī)會，對原有鎂合金板帶材生產(chǎn)線的工藝設(shè)備進(jìn)行整體升級改造和完善，在進(jìn)一步加強(qiáng)其軍工用鎂合金板材研發(fā)和生產(chǎn)的優(yōu)勢外，準(zhǔn)備工業(yè)化進(jìn)入市場潛力大但又對性價(jià)比要求較高的民用鎂合金板帶材的生產(chǎn)領(lǐng)域，最終是將其鎂合金板帶材生產(chǎn)線打造成為中鋁公司鎂合金板帶材研發(fā)和生產(chǎn)基地。
　　目前，已建成的國內(nèi)鎂合金板帶專業(yè)化生產(chǎn)線或生產(chǎn)企業(yè)包括：中鋁洛銅鋁鎂板帶分廠，山西聞喜銀光鎂業(yè)集團(tuán)公司，河南洛陽華凌/鑫友鎂業(yè)有限公司，山東華盛榮鎂業(yè)科技有限公司，遼寧營口銀河鎂鋁合金有限公司，江蘇南京寶奇鎂業(yè)科技有限公司，重慶奧博鋁材制造有限公司（原鎂合金板材生產(chǎn)線），南京云海特種金屬有限公司，山東銀光鈺源輕金屬精密成型有限公司，河南宇航金屬材料有限公司等。以上鎂合金板帶材各生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)產(chǎn)能在300~3000t/a之間不等，受市場因素的影響，目前單個生產(chǎn)線的實(shí)際最大產(chǎn)量約200t/a。
　　在鎂合金板帶材產(chǎn)品規(guī)格方面，目前熱軋厚板的最大寬度在2500mm左右，最大厚度超過了100mm，在熱軋機(jī)上可連續(xù)軋制的最小厚度在3mm左右。后續(xù)溫冷精軋的鎂合金薄規(guī)格板帶材產(chǎn)品，可工業(yè)化批量生產(chǎn)的最小厚度在0.4mm左右（0.2mm厚度主要用于科研教學(xué)的純鎂帶除外），試驗(yàn)開發(fā)性軋制的最薄厚度在0.035~0.05mm，最大寬度接近1600mm（對應(yīng)厚度在1~3mm）。值得一提的是，遼寧營口銀河鎂鋁合金有限公司利用其寬幅1725mm四輥熱軋機(jī)和1650mm六輥溫冷軋機(jī)連續(xù)進(jìn)行軋制實(shí)現(xiàn)了寬幅薄板帶材產(chǎn)品的最終成卷，最大卷重可達(dá)1t。
　　鎂合金板帶材市場需求和規(guī)?；瘧?yīng)用形成的發(fā)展趨勢是寬幅化和低成本化。寬幅化是鎂合金板帶材滿足航空航天和汽車等交通運(yùn)輸工業(yè)輕量化需要的基本條件，低成本化是鎂合金板帶材可以與其它材料競爭的重要條件。
　　目前，材料輕量化越來越成為國民經(jīng)濟(jì)各個行業(yè)發(fā)展的迫切需要。生產(chǎn)工藝技術(shù)的進(jìn)步和突破、產(chǎn)品質(zhì)量和性價(jià)比的不斷提高、以航空航天和交通運(yùn)輸行業(yè)為代表的材料輕量化的實(shí)際需求尤其是“中國制造2025”規(guī)劃的實(shí)施，作為具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度和比剛度高、散熱性能好、屏蔽和抗振性能好的鎂合金板帶材一定會發(fā)揮出其優(yōu)勢，在即將到來的“十三五”期間實(shí)現(xiàn)其自身價(jià)值、特有應(yīng)用和規(guī)?；牧咸娲?。