Состояние разработки материалов из магниевого сплава

Источник: Китайская инженерная наука

Авторы: Ли Фан, Гуань Рэнгу, Тай Ди, Лю Чумин, Ле Цичи, Сун Цзянфэн, Цзэн Сяоцинь, Цзян Бинь

Аннотация: Основываясь на обзоре текущего состояния промышленности материалов из магниевого сплава в Китае, в этой статье анализируются основные внутренние и международные проблемы, стоящие перед ее развитием, и рассматриваются будущие перспективы рыночного спроса в 11 областях, включая высокопроизводительные редкоземельные магниевые легкие конструкционные сплавы материалы, высокопрочные материалы из магниевого сплава с высокой теплопроводностью, Материалы из магниевого сплава высокой прочности и проводимости, а также материалы из магниевого сплава сверхвысокой прочности. С учетом планов поэтапного развития на 2030 и 2035 годы в этой статье предлагаются соответствующие стратегии содействия устойчивому развитию промышленности передовых материалов из магниевого сплава в Китае путем улучшения независимых инновационных возможностей, оптимизации распределения ресурсов, укрепления сотрудничества предприятий, создания улучшенной системы исследований материалов из магниевого сплава и улучшения конструкции платформы. Наконец, рекомендации по контрмерам предоставляются с точки зрения обеспечения удовлетворения спроса на передовые материалы из магниевого сплава в национальном экономическом развитии, крупных национальных инженерных проектах и социальном устойчивом развитии, сосредоточив внимание на создании исследовательских систем, оптимизации моделей промышленного развития, создание высококачественных и эффективных отраслей, Совершенствование систем поддержки политики и создание элитных систем талантов.

Ключевые слова: промышленность металлических материалов; магниевый сплав; редкоземельные материалы из магниевых сплавов; низкое энергопотребление; высокая эффективность; 2035

Введение

Быстрое развитие основных материалов привело к значительным изменениям в различных аспектах социальных, экономических и культурных систем в странах по всему миру. В качестве важной категории отраслей передовых основных материалов, китайская промышленность материалов из магниевого сплава внедрила независимую инновационную стратегию с момента реализации серии стратегических мер «13-й пятилетний план» и самостоятельно разработала более 10 типов материалов из магниевого сплава, которые успешно применяются в таких областях, как авиация, Космос, оборона страны, и военная промышленность, так же, как автомобили, эффектно уменьшая цену продуктов сплава магния и увеличивая их конкурентоспособность рынка. Обладая богатыми ресурсами магния и стимулируясь спросом на автомобильное энергосбережение и сокращение выбросов, а также облегчением, ожидается, что рынок потребления материалов из магниевого сплава в Китае будет развиваться и дальше, создавая возможности и проблемы для отрасли.

В линии с глобальной тенденцией развития зеленой энергии, общее развитие индустрии сплава магния Китая материальной двигает к потреблению низкой энергии, высокой эффективности, и высококачественному, с непрерывными модернизировать и преобразованием. Научные исследования и разработки технологии Китая (НИОКР) в материалах сплава магния начатых более поздно чем это из развитых стран в Европе и Соединенных Штатах. Хотя некоторые основные технологии в поле материалов сплава магния успешно были начаты, все еще значительные разницы с зарубежными странами по отношению к эффективности НИОКР, качеству продукции, расширению рынка, и охране окружающей среды. В будущем, индустрия сплава магния Китая материальная должна быть основана на национальных стратегических потребностях, близко следовать горячими точками международных исследований, непрерывно улучшать общий уровень индустрии, усиливать научные исследования и разработки выдвинутых материалов сплава магния, и стремиться улучшить независимые возможности нововведения. Оптимизируя методы внедрения организаций, мы можем помочь сделать систему «промышленность-университет-исследование» передовых материалов из магниевых сплавов, которые срочно необходимы для крупных национальных проектов, гладкой и способствовать трансформации соответствующих результатов научных исследований и их промышленному применению. Это позволит достичь стратегического преобразования от материальной силы к материальной власти в Китае и удовлетворить спрос на передовые материалы из магниевого сплава в национальной экономике, крупных национальных проектах и устойчивом социальном развитии.

Текущая ситуация и проблемы развития промышленности передовых магниевых сплавов в Китае

Статус разработки

• Тенденция модернизации индустрии материалов из магниевого сплава очевидна.

С 13-го пятилетнего плана китайская промышленность материалов из магниевых сплавов реализует независимую инновационную стратегию и опирается на научно-технический прогресс и технологии.L инновации для улучшения однородности качества материала за счет сочетания «промышленности, университета, исследований и применения». Это эффективно улучшило эффективный потенциал поставок и уровень материалов среднего и высокого класса. В соответствии с новой нормой Китай постепенно переходит от традиционного режима высоких инвестиций, высокого потребления, высокого загрязнения и высоких выбросов к модели развития с низкими инвестициями, низким потреблением, высокой производительностью и низким уровнем загрязнения. Постоянно появляются новые процессы и методы с короткими процессами, низкими затратами и низким энергопотреблением.

• Производственные мощности и рыночное потребление первичного магния

В последние годы магниевая промышленность Китая работает стабильно, а производство и экспорт продолжают расти. В настоящее время первичное производство магния в мире в основном происходит из Китая. Согласно статистике Китайской ассоциации промышленности цветных металлов, в 2019 году первичное производство магния в Китае составило 9,69 × 105 т, что на 12,2% больше, чем в прошлом году. Что касается цен, на которые повлияло увеличение поставок, средняя цена первичного магния составила 15 949 юаней/т, что на 3,3% меньше, чем в прошлом году. Фактический уровень прибыли магниево-металлургических предприятий несколько снизился год к году. Что касается потребления ресурсов и рынка, потребление ресурсов магния в Китае составило 4,85 × 105 т, что на 8,6% больше по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, что на 1,6 процентных пункта больше, чем за аналогичный период прошлого года. Однако спрос на магниевые ресурсы за рубежом восстановился. В 2019 году Китай экспортировал около 4,52 × 105 тонн различных магниевых продуктов, что на 10,2% больше, чем в прошлом году, что составляет 46,6% производства магния в Китае.

• Технологические исследования и прогресс развития в индустрии сплава магния материальной

В последние годы, Китай активно унес развитие выдвинутых материалов сплава магния для того чтобы обратиться к слабости плохих механических свойств в материалах сплава магния интернационально. Были важные прорывы в технологии инженерства сплавов магния редкоземельных элементов, крупноразмерных слитков бросания, и больших сложных частей. Некоторые высокопрочные сложные отливки из магниевого сплава большого размера и высокопрочные термостойкие профили/поковки из магниевого сплава большого размера достигли передового уровня в мире. В частности, в 2019 году Nanjing Yunhai Special Metals Co., Ltd. добилась значительного прогресса в области технологических исследований, разработок и интеграции производства. Выкованные колеса сплава магния произведенные были применены в автомобильных предприятиях хозяина. Национальный инженерно-исследовательский центр Shanghai Jiao Tong University для точного формования легких сплавов разработал новый тип высокопроизводительного легкого магниево-редкоземельного сплава, который успешно применяется для критических и сложных несущих компонентов вертолетов. Легкий эффект примечателен, и было достигнуто стабильное производство партий, заполняя пробел в новом поколении высокопрочных и термостойких материалов из магниевого сплава для вертолетов в Китае. Национальный научно-исследовательский центр технологии инженерства сплава магния университета Чунцина развил больше чем 40 новых сплавов магния, включая НА, АЭ, и серии ВВ, среди которых 16 сплавов стали рангами национального стандарта и больше чем 10 сплавов были приложены в инженерстве и продвижении индустриализации. Северо-восточный университет разработал крупномасштабную технологию производства плоских слитков из магниевого сплава, которая в настоящее время позволяет производить большие плоские слитки из магниевого сплава с максимальным сечением 1450 мм × 400 мм. Они также развивали полный набор технологии для завальцовки плиты и прокладки сплава магния широкой, которая промышленно была приложена. Такие подразделения, как Центральный Южный университет и Чанчунь институт прикладной химии разработали высокопрочные и высокопрочные редкоземельные магниевые сплавы, высокопроизводительные литые под давлением магниевые сплавы и технологию серийного производства для редкоземельных магниевых сплавов. Эти технологии успешно применяются в аэрокосмической промышленности, национальной обороне, военной промышленности, автомобилях, электронных продуктах и других областях, что значительно снижает стоимость изделий из магниевого сплава редкоземельных металлов, повышает их конкурентоспособность на рынке и заполняет пробелы в соответствующих областях в Китае.

Основные проблемы, которые существуют

• Поздний старт и слабый фундамент в промышленном развитии, высокая зависимость от импортного ключевого оборудования и заметные ограничения из-за человеческого фактора.

Высокопроизводительная промышленность материалов из магниевого сплава в Китае началась поздно и имеет слабую основу, с общим применениемПо-прежнему находится в среднем и нижнем конце промышленных и производственно-сбытовых цепочек. В то же время темпы реализации соответствующей стратегической политики относительно низки, и существует значительный разрыв в ключевых технологических процессах по сравнению с зарубежными странами, причем большинство высококачественного оборудования зависит от импорта. Технология и оборудование необходимы для научных исследований и разработки часто ограничены экспортом от за рубежом, делая развитие материалов сплава магния трудным, особенно для научных исследований и разработки много ведущих материалов активной зоны, которое смотрит на затруднения, медленное улучшение представления, и серьезный недостаток производственной мощности. Кроме того, уровень интеллекта в области исследований и разработок, производства и обслуживания связанных предприятий относительно низок, при этом отсутствуют вспомогательные системы, такие как стандарты, тестирование, оценка, измерение и управление, и необходимы дальнейшие улучшения для повышения стабильности производительности продукта и согласованности качества.

• Система научных исследований еще не является надежной, инвестиции в исследования и разработки недостаточны, и необходимо улучшить формирование команды талантов.

В настоящее время отсутствует надежная система научных исследований, а механизм исследований и разработок, возглавляемый предприятиями, все еще нуждается в дальнейшем совершенствовании. Сотрудничество «производство-образование-исследование-применение» не является тесным, и все еще существуют барьеры для интеграции. Финансирование научных исследований и разработок для соответствующих научно-исследовательских учреждений является недостаточным, а формирование команды талантов является неполным из-за отсутствия политики стимулирования и платформ исследований и разработок, что приводит к недостаточной мотивации к инновациям для научно-технического персонала. Кроме того, отсутствует политика гарантий в отношении инвестиционных рисков в новых технологиях, что затрудняет широкую пропаганду и применение новых технологий научно-исследовательских учреждений на предприятиях.

• Глубоко укоренившиеся противоречия и проблемы, такие как структурный избыток мощностей и несбалансированный рыночный спрос и предложение, постепенно возникают в промышленности материалов из магниевого сплава.

Под влиянием изменений в международной и внутренней экономической ситуации, в частности пандемии COVID-19, спрос на металлические материалы на рынке вялый, и глубоко укоренившиеся противоречия и проблемы, такие как структурный избыток мощностей и несбалансированный рыночный спрос и предложение, которые накапливались в течение длительного времени в индустрии материалов из магниевого сплава, постепенно появляются. В настоящее время магниевая промышленность Китая работает гладко, при этом производство и экспорт продолжают расти, но есть недостатки в уровне защиты окружающей среды плавки, применении продуктов глубокой переработки и т. Д., А задача промышленной трансформации и модернизации остается сложной. Кроме того, промышленность материалов из магниевого сплава в Китае имеет огромные производственные мощности, которые имеют далеко идущие последствия для ресурсов, окружающей среды и т. Д., И еще предстоит пройти долгий путь в разработке и применении энергосберегающих, материалосберегающих, и экологически чистые короткотехнологические технологии подготовки и обработки.