Magnesiumlegierung: Führend im 20-Milliarden-Leichtbaumarkt

Magnesiumlegierung ist ein leichtes und hochfestes Metallmaterial. Aufgrund seines geringen Gewichts, seiner hohen Festigkeit, seiner guten Wärmeleitfähigkeit und anderer Eigenschaften spielt es eine wichtige Rolle in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und anderen Bereichen. Die Verarbeitungstechnologie für Magnesiumlegierungen ist mit Schwierigkeiten wie niedrigem Schmelzpunkt und hoher chemischer Aktivität konfrontiert. Gleichzeitig sind die komplexe Veredelung von Rohstoffen, große Investitionen in Ausrüstung und Recyclingschwierigkeiten nicht zu vernachlässigen. Derzeit wird erwartet, dass der Weltmarkt bis 2029 ein Volumen von 20,072 Milliarden US-Dollar erreichen wird. China hat eine starke Wachstumsdynamik gezeigt, und die Marktgröße wird 2025 20,184 Milliarden Yuan erreichen. Weltweit führende Unternehmen haben die Hochleistungsproduktion von Magnesiumlegierungen durch fortschrittliche Schmelz- und Gusstechnologien stark unterstützt; Chinesische Unternehmen verfügen über Rohstoffvorteile und durch technologische Innovation hat China seine Wettbewerbsfähigkeit in der globalen Magnesiumlegierungsindustrie unter Beweis gestellt.
Leicht, hochfest, leistungsstark
Magnesiumlegierung ist ein Metallmaterial mit geringem Gewicht, hoher Festigkeit, hohem Elastizitätsmodul, guter Wärmeleitfähigkeit und antielektromagnetischer Interferenzleistung. Es wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, bei elektronischen Geräten und in anderen Bereichen eingesetzt. Seit ihrer Entwicklung im frühen 20. Jahrhundert hat sich die Magnesiumlegierung zu einem wichtigen Material für den Umweltschutz und die nachhaltige Entwicklung entwickelt.
Konzept einer Magnesiumlegierung. Magnesiumlegierung ist ein Metallmaterial mit geringem Gewicht, hoher Festigkeit, hohem Elastizitätsmodul, guter Wärmeleitfähigkeit und antielektromagnetischer Interferenzleistung. Es ist bekannt für seine hervorragende spezifische Festigkeit und seine guten mechanischen Eigenschaften. Magnesiumlegierungen bestehen hauptsächlich aus Magnesium, und Legierungselemente wie Aluminium, Zink und Mangan werden hinzugefügt, um ihre Leistung zu verbessern. Aufgrund seiner geringen Dichte und hohen spezifischen Festigkeit wird es häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, in elektronischen Geräten und anderen Bereichen eingesetzt, insbesondere dort, wo Gewichtsreduzierung und Verbesserung der Energieeffizienz erforderlich sind. Darüber hinaus weist die Magnesiumlegierung eine gute Wärmeleitfähigkeit, elektromagnetische Abschirmung und Recyclingfähigkeit auf, was sie zu einem umweltfreundlichen Material macht.
Entwicklungsgeschichte der Magnesiumlegierung. Die Entwicklungsgeschichte der Magnesiumlegierung begann im frühen 20. Jahrhundert. Mit der industriellen Produktion von Magnesiummetall erregten sein geringes Gewicht und seine hohe Festigkeit schnell die Aufmerksamkeit der Industrie. Im Jahr 1936 verwendete das deutsche Jagdflugzeug Heinkel He 112 zum ersten Mal eine Magnesiumlegierung zur Herstellung des Rumpfes und schuf damit einen Präzedenzfall für die Anwendung von Magnesiumlegierungen in der Luft- und Raumfahrt. Während des Zweiten Weltkriegs wurde Magnesiumlegierung aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer hohen Festigkeit häufig in militärischer Ausrüstung verwendet, beispielsweise im US-Bomber B-29 Super Fortress und in der deutschen V-2-Rakete. Nach dem Krieg weitete sich die Anwendung von Magnesiumlegierungen schrittweise auf den zivilen Bereich aus. Im Jahr 1954 wurden beim Chrysler Imperial Räder aus Magnesiumlegierung eingeführt, was den ersten Einsatz von Magnesiumlegierungen in der Automobilindustrie markierte. In den 1960er Jahren wurde der Einsatz von Magnesiumlegierungen im Luft- und Raumfahrtbereich weiter ausgebaut. Beispielsweise wurden Magnesiumlegierungen zur Herstellung von Teilen der Mondlandefähre im Apollo-Programm der Vereinigten Staaten verwendet. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts werden Magnesiumlegierungen aufgrund des verbesserten Umweltbewusstseins und der steigenden Nachfrage nach Leichtbau zunehmend in Fahrzeugen mit neuer Energie, Smartphones und Laptops verwendet. Beispielsweise verwenden die Modelle Tesla Model S und Model Mit der Weiterentwicklung der Materialwissenschaft und Verarbeitungstechnologie unterliegen der Produktionsprozess und die Anwendungsbereiche von Magnesiumlegierungen immer noch einer kontinuierlichen Weiterentwicklung und Innovation.
Magnesiumlegierungen verbessern ihre Leistung durch die Zugabe von Elementen wie Al, Zn und Nd durch Legierungstechnologie und die Einführung von Elementen wie Zr und Ti durch Mikrolegierung und Nanotechnologie, um die Körner zu verfeinern und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Oberflächenbehandlungstechnologien wie Eloxieren, chemische Konversionsbeschichtung und Mikrolichtbogenoxidation verbessern die Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit und erweitern das Anwendungsfeld.
Legierungstechnologie. Die Legierungstechnologie der Magnesiumlegierung ist eine Materialverarbeitungsmethode, die die Leistung von reinem Magnesium durch Zugabe eines oder mehrerer Legierungselemente wie Aluminium, Zink, Mangan, seltene Erden usw. verbessert. Diese Technologie kann die mechanische Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitungsleistung von Magnesiumlegierungen erheblich verbessern. Der Kern der Technologie liegt in der Auswahl der Legierungselemente und der genauen Steuerung ihres Gehalts. Beispielsweise kann die Zugabe von Aluminium (Al) und Zink (Zn) eine Festigungsphase bilden und die Festigkeit und Hitzebeständigkeit der Legierung verbessern; während die Zugabe von Seltenerdelementen wie Neodym (Nd) und Praseodym (Pr) dazu beiträgt, die Körner zu verfeinern und die Plastizität und Zähigkeit der Legierung zu verbessern. In praktischen Anwendungen können durch systematische Optimierung der Legierungszusammensetzung Magnesiumlegierungsprodukte mit spezifischen Eigenschaften entwickelt werden, wie z. B. die AZ-Serie (mit Al und Zn), die WE-Serie (mit Seltenerdelementen) usw.
Mikrolegierung und Nanotechnologie. Bei der Mikrolegierungstechnologie werden Magnesiumlegierungen Spurenlegierungselemente wie Zirkonium (Zr) und Titan (Ti) zugesetzt, um das Kornwachstum und die Ausfällung der zweiten Phase zu beeinflussen und dadurch die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit der Legierung erheblich zu verbessern. Bei der Nanotechnologie werden nanoskalige Zweitphasenpartikel in die Magnesiumlegierungsmatrix eingebracht, die die Versetzungsbewegung behindern und die Festigkeit und Härte des Materials verbessern können. Beispielsweise können Nanokomposite auf Magnesiumbasis, die durch mechanische Legierungsverfahren hergestellt werden, hervorragende Gesamteigenschaften erzielen, ohne die Dichte der Legierung wesentlich zu erhöhen. Die Anwendung dieser Technologien hat es Magnesiumlegierungen ermöglicht, großes Potenzial in den Bereichen biomedizinische Materialien und ultraleichte Strukturmaterialien zu zeigen.
Oberflächenbehandlungstechnologie. Die Oberflächenbehandlungstechnologie von Magnesiumlegierungen umfasst hauptsächlich Methoden wie Anodisieren, chemische Umwandlungsfilme und Mikrolichtbogenoxidation, die darauf abzielen, die Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Dekorativität von Magnesiumlegierungen zu verbessern. Die Anodisierungstechnologie verbessert nicht nur die Korrosionsbeständigkeit durch die Bildung eines dichten Oxidfilms auf der Oberfläche der Magnesiumlegierung, sondern verleiht dem Produkt durch den Färbeprozess auch eine Vielzahl von Farben. Die chemische Umwandlungsfilmtechnologie bildet durch chemische Behandlung einen stabilen Umwandlungsfilm auf der Oberfläche der Magnesiumlegierung, der die Korrosionsbeständigkeit des Materials verbessert. Die Mikrolichtbogen-Oxidationstechnologie nutzt elektrochemische Prinzipien, um in situ einen Keramikfilm auf der Oberfläche einer Magnesiumlegierung zu züchten, der eine hervorragende Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit aufweist. Beispielsweise verbessern Magnesiumlegierungsprodukte, die mit der Mikrolichtbogenoxidationstechnologie behandelt wurden, wie z. B. AZ91D-Magnesiumlegierungskolben, nicht nur die Leistung der Produkte, sondern erweitern auch den Anwendungsbereich von Magnesiumlegierungen im High-End-Markt.
Der Einsatz von Magnesiumlegierungen im Automobilbereich wird 45 kg pro Fahrzeug erreichen
Magnesiumlegierungen werden aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer hohen Festigkeit häufig in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, in elektronischen Kommunikationsgeräten und anderen Bereichen eingesetzt. In der Luft- und Raumfahrt wird es verwendet, um das Gewicht von Flugzeugen zu reduzieren und die Treibstoffeffizienz zu verbessern; in der Automobilindustrie wird es für Sitzrahmen, Räder und andere Komponenten verwendet, um Leichtbau zu erreichen; In elektronischen Kommunikationsgeräten wird es für 3C-Produkte wie Laptops und Mobiltelefone verwendet, um die Stoßfestigkeit, Wärmeableitung und elektromagnetische Abschirmleistung zu verbessern.
Luft- und Raumfahrtbereich. Im Luft- und Raumfahrtbereich sind Magnesiumlegierungen aufgrund ihrer geringen Dichte, hohen Festigkeit und guten Gesamteigenschaften zu idealen Metallstrukturmaterialien geworden, die sich besonders zur Gewichtsreduzierung von Flugzeugen eignen. Im Flugzeugbau können Magnesiumlegierungen zur Herstellung von Sitzen, Innenausstattungsteilen, Triebwerksteilen usw. verwendet werden, um das Gewicht des Flugzeugs zu reduzieren und die Treibstoffeffizienz zu verbessern. Beispielsweise wurde der Anteil an Magnesiumlegierungen in den Rumpf- und Flügelstrukturen der Boeing 787 deutlich erhöht, wodurch das Gesamtstrukturgewicht effektiv reduziert wurde. Darüber hinaus spielt Magnesiumlegierung eine wichtige Rolle bei der Widerstandsfähigkeit gegen extreme Umweltbedingungen wie starke Vibrationen und hohe Strahlung beim Start von Raumfahrzeugen, beispielsweise bei Solarpanelrahmen für Raumfahrzeuge und Strukturkomponenten von Satelliten. Mit der weiteren Optimierung der Leistung von Magnesiumlegierungen und der Kostensenkung wird ihre Anwendung im Luft- und Raumfahrtbereich in Zukunft umfangreicher sein.
Automobilindustrie. Der Einsatz von Magnesiumlegierungen in Automobilen konzentriert sich hauptsächlich auf Leichtbau, Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und Reduzierung von Emissionen. Experimentelle Daten zeigen, dass jede 10-prozentige Reduzierung des Fahrzeuggewichts die Kraftstoffeffizienz um 6 bis 8 % steigern kann. Die „Roadmap für energiesparende und neue Energiefahrzeugtechnologien“ weist darauf hin, dass der Einsatz von Magnesiumlegierungen pro Fahrzeug im chinesischen Automobilbereich in den Jahren 2020, 2025 und 2030 jeweils 15 kg, 25 kg und 45 kg erreichen wird. Derzeit wird Magnesiumlegierung zur Herstellung von Autositzrahmen, Rädern, Motorzylindern, Getriebegehäusen und anderen Teilen verwendet. Das geringe Gewicht dieser Teile verbessert nicht nur die Leistung des Fahrzeugs, sondern trägt auch dazu bei, das Gewicht des gesamten Fahrzeugs zu reduzieren, wodurch eine höhere Ladekapazität und ein besseres Handling erreicht werden. Beispielsweise ist der Frontrahmen des Tesla Model S mit einer integrierten Druckguss-Magnesiumlegierungstechnologie ausgestattet, die nicht nur das Gewicht reduziert, sondern auch die Steifigkeit der Gesamtstruktur verbessert. Darüber hinaus trägt der Einsatz von Magnesiumlegierungen in Autositzrahmen, wie z. B. der Cockpithalterung aus Magnesiumlegierung des Audi A8, dazu bei, das dynamische Ansprechverhalten und das Handling des Fahrzeugs durch Gewichtsreduzierung zu verbessern.
Bereich elektronischer und Kommunikationsgeräte. Im Bereich der Elektronik- und Kommunikationsausrüstung werden Magnesiumlegierungen aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hervorragenden Dünnwandgussleistung, ihrer Stoßfestigkeit, ihrer Verschleißfestigkeit, ihrer elektromagnetischen Abschirmung und anderer Eigenschaften bevorzugt. Die Anwendung von Magnesiumlegierungen ist in 3C-Produkten wie Laptops, Mobiltelefonen und Digitalkameras weit verbreitet. Beispielsweise verwenden Laptops Gehäuse aus einer Magnesiumlegierung, um die Stoßfestigkeit und die Wärmeableitungseffizienz zu verbessern und gleichzeitig elektromagnetische Störungen zu reduzieren. Mobiltelefone verwenden Gehäuse aus einer Magnesiumlegierung, was nicht nur die Haltbarkeit und Haptik des Produkts verbessert, sondern aufgrund seiner leichten Eigenschaften auch die Marktnachfrage nach tragbaren Geräten erfüllt. Darüber hinaus werden Magnesiumlegierungen auch in Wärmeableitungsgeräten von Kommunikationsbasisstationen und Servern verwendet, was dazu beiträgt, die Wärmeableitungseffizienz und Stabilität der Geräte zu verbessern.
Bei der Verarbeitung von Magnesiumlegierungen bestehen technische Schwierigkeiten aufgrund des niedrigen Schmelzpunkts und der hohen chemischen Aktivität. Im Hinblick auf die Kostenkontrolle ist die Raffinierung von Rohstoffen komplex, die Ausrüstungsinvestitionen hoch und die Qualitätskontrolle streng. Im Hinblick auf die Umweltauswirkungen können bei der Raffinierung und Verarbeitung schädliche Nebenprodukte entstehen, und die Korrosivität erhöht die Schwierigkeit des Recyclings. Um die Umweltverschmutzung zu reduzieren, ist die Entwicklung umweltfreundlicher Recyclingtechnologien erforderlich.
Technische Schwierigkeiten. Die technischen Schwierigkeiten von Magnesiumlegierungen im Verarbeitungsprozess liegen hauptsächlich in ihrem niedrigen Schmelzpunkt und ihrer hohen chemischen Aktivität. Der Schmelzpunkt einer Magnesiumlegierung liegt bei etwa 650 °C und ist damit viel niedriger als bei anderen häufig verwendeten Metallen, wie z. B. Aluminium mit etwa 660 °C und Stahl mit über 1.300 °C. Dies erfordert eine strenge Temperaturkontrolle während der Verarbeitung, um eine Überhitzung und eine Verschlechterung der Materialeigenschaften zu verhindern. Gleichzeitig reagieren Magnesiumlegierungen sehr leicht mit Luftsauerstoff unter Bildung von Magnesiumoxid, was nicht nur die mechanischen Eigenschaften des Materials beeinträchtigt, sondern auch Brände oder Explosionsunfälle verursachen kann. Beispielsweise ist es beim Gießen von Magnesiumlegierungen erforderlich, unter dem Schutz von Inertgas zu arbeiten, um eine Oberflächenoxidation zu vermeiden, was die Komplexität des Prozesses und die Anforderungen an die Ausrüstung erhöht.
Kostenkontrolle. Die Herausforderungen bei der Kostenkontrolle bei Magnesiumlegierungen ergeben sich hauptsächlich aus den Rohstoffkosten, den Verarbeitungskosten und den Ausrüstungsinvestitionen. Der Raffinierungsprozess von Magnesiumerz ist komplex und energieintensiv, was hohe Rohstoffkosten zur Folge hat. Darüber hinaus sind die Verarbeitungsanlagen und Prozessanforderungen für Magnesiumlegierungen besonders, wie Hochdruckgussmaschinen, Spezialformen und automatisierte Produktionslinien, und die Investitionskosten dieser Anlagen sind hoch. Während des Produktionsprozesses sind strenge Qualitätskontrollen und Tests erforderlich, um die Qualität und Leistung von Magnesiumlegierungen sicherzustellen, was auch die Kosten erhöht. Beispielsweise muss in der Automobilindustrie bei der Verwendung von Magnesiumlegierungen zur Herstellung von Leichtbauteilen viel Geld in die Anschaffung und Wartung spezieller Hochdruckgussanlagen investiert werden.
Umweltauswirkungen. Bei der Raffinierung und Verarbeitung von Magnesiumlegierungen können schädliche Nebenprodukte wie Magnesiumchlorid und Magnesiumoxid entstehen, die bei unsachgemäßer Handhabung die Umwelt verschmutzen. Darüber hinaus stellt die Korrosivität von Magnesiumlegierungen auch ein Problem für deren Recycling und Wiederverwendung dar. Beispielsweise sind beim Recycling von Abfällen aus Magnesiumlegierungen spezielle chemische Behandlungsmethoden erforderlich, um Korrosionsprodukte auf der Oberfläche zu entfernen. Dieser Prozess ist nicht nur kostspielig, sondern kann auch eine zusätzliche Umweltbelastung verursachen. Daher ist die Entwicklung einer umweltfreundlichen Recyclingtechnologie für Magnesiumlegierungen und die Reduzierung ihrer Auswirkungen auf die Umwelt ein wichtiges Thema, mit dem sich die Magnesiumlegierungsindustrie derzeit konfrontiert sieht.
Globales Wachstum und Führung im asiatisch-pazifischen Raum
Der weltweite Markt für Magnesiumlegierungen wird im Jahr 2029 voraussichtlich 20,072 Milliarden US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 4,7 %, angeführt von der Region Asien-Pazifik. Der Umfang des chinesischen Marktes für Magnesiumlegierungen wird im Jahr 2025 voraussichtlich 20,184 Milliarden Yuan erreichen, mit einer Produktion von 357.800 Tonnen im Jahr 2022 und einem monatlichen Produktionsanstieg von 33,3 % im März 2024. Der Umfang des chinesischen Primärmarktes für Magnesium wird im Jahr 2022 13,332 Milliarden Yuan erreichen, mit einem durchschnittlichen jährlichen Preisanstieg von 21,77 % und einer Kapazitätsauslastung Rate von 68,39 %.
Globale Marktgröße für Magnesiumlegierungen. Der globale Markt für Magnesiumlegierungen weist einen stetigen Wachstumstrend auf. Laut Data Bridge Market Research wird der weltweite Markt für Magnesiumlegierungen bis 2029 voraussichtlich 20,072 Milliarden US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 4,7 %, wobei die Region Asien-Pazifik den Markt voraussichtlich dominieren wird. Laut einem Bericht von Mordor Intelligence wird das Ausmaß des Marktes für metallisches Magnesium im Jahr 2024 voraussichtlich 1,15 Millionen Tonnen betragen und bis 2029 voraussichtlich 1,5 Millionen Tonnen erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 5,30 % im Prognosezeitraum (2024–2029). Die wichtigsten globalen Hersteller von Magnesium und Magnesiumlegierungen sind in China und Europa ansässig, mit Kernherstellern wie Yunhai Metal, Regal Magnesium, Himagnate und US Magnesium.
Chinas Marktgröße für Magnesiumlegierungen. Nach Angaben des Toubao Research Institute erreichte die Marktgröße der chinesischen Magnesiumlegierungsindustrie im Jahr 2021 14,541 Milliarden Yuan und soll bis 2025 auf 20,184 Milliarden Yuan anwachsen. Darüber hinaus ist die Magnesiumlegierungsproduktion meines Landes insgesamt gestiegen. Nach Angaben von Zhiyan Consulting wird die Magnesiumlegierungsproduktion meines Landes ab 2022 357.800 Tonnen betragen; SMM-Daten zeigen, dass Chinas Magnesiumlegierungsproduktion im März 2024 26.550 Tonnen betragen wird, was einem Anstieg von 33,3 % gegenüber dem Vormonat und 5,9 % gegenüber dem Vorjahr entspricht.
Chinas Marktsituation für Rohmagnesium. Rohmagnesium ist als hochreines metallisches Magnesium das Grundmaterial für Magnesiumlegierungen, und die Größe des chinesischen Marktes zeigt einen Aufwärtstrend. Nach Angaben von Zhiyan Consulting betrug die Marktgröße für Rohmagnesium im Jahr 2019 7,735 Milliarden Yuan, und der Marktverbrauch stieg im Jahr 2022 auf 13,332 Milliarden Yuan. Der durchschnittliche Jahrespreis für inländisches Rohmagnesium erreichte 30.738,71 Yuan/Tonne, was einem Anstieg von 21,77 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Darüber hinaus betrug Chinas Rohmagnesium-Produktionskapazität im Jahr 2022 laut dem von Zhiyan Consulting veröffentlichten „2023-2029 China Magnesium Industry Market Research Analysis and Development Scale Forecast Report“ 1,3646 Millionen Tonnen, die Produktion 933.300 Tonnen und die Kapazitätsauslastung erreichte 68,39 %; Seit 2003 ist mein Land 18 Jahre in Folge der weltweit größte Produzent und Exporteur von Rohmagnesium. Bis 2022 sind die Rohmagnesiumexporte meines Landes auf 500.300 Tonnen gestiegen und die Importe beliefen sich auf 700 Tonnen. Angesichts der Aufmerksamkeit und Unterstützung des Landes für die Magnesiumlegierungsindustrie und der kontinuierlichen Ausweitung nachgelagerter Anwendungsfelder wird erwartet, dass Chinas Markt für Magnesiumlegierungen eine stetige Wachstumsdynamik beibehalten wird.
Chinas Magnesiumlegierungsindustrie hat eine rasante Entwicklung erlebt, beginnend mit der Lokalisierung Ende des 20. Jahrhunderts. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurde die AZ31B-Legierung im 3C-Bereich verwendet, gefolgt von der Massenproduktion hochfester Legierungen wie ZK60A in der Automobilindustrie. In der Marktsegmentierung ist die Automobilindustrie der größte Verbrauchermarkt, die Anwendung im Bereich der 3C-Elektronikprodukte nimmt zu und mehr als 90 % der Magnesiumlegierungsanwendungen im Luft- und Raumfahrtbereich sind Gussteile.
Marktsegmentierung für Magnesiumlegierungen. Nach Angaben von China Merchants Securities werden Magnesiumlegierungen im Luft- und Raumfahrtbereich aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer hohen Festigkeit häufig in Flugzeugstrukturteilen wie Radnaben, Motorzubehörgehäusen usw. verwendet, wobei Gussteile über 90 % davon ausmachen. Die Automobilindustrie ist der größte Verbrauchermarkt für Magnesiumlegierungen und macht etwa 70 % des Gesamtverbrauchs aus. Im Bereich der 3C-Elektronikprodukte werden Magnesiumlegierungen für Strukturteile von Laptops, Mittelplatten für Mobiltelefone usw. verwendet. Mit der Entwicklung der Produkte in Richtung leichter, dünner, kurzer und kleiner Richtungen nimmt die Anwendung von Magnesiumlegierungen weiter zu und macht im 3C-Bereich etwa 20 % aus.
Lokalisierungsprozess. Der Lokalisierungsprozess der chinesischen Magnesiumlegierungsindustrie begann Ende des 20. Jahrhunderts. Da das Land den Schwerpunkt auf neue Materialien legte, trat es zu Beginn des 21. Jahrhunderts in eine rasante Entwicklungsphase ein. Im Jahr 2001 entwickelte China erfolgreich die Magnesiumlegierung AZ31B mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten. Aufgrund ihrer hervorragenden Verarbeitungsleistung und Wirtschaftlichkeit fand die Legierung schnell Anwendung im 3C-Produktbereich. Im Jahr 2005 begann China mit der wachsenden Nachfrage nach leichten Automobilen mit der Entwicklung hochfester Magnesiumlegierungen, die für die Automobilindustrie geeignet sind, wie z. B. ZK60A. Im Jahr 2010 wurde in Chongqing Chinas erste Produktionslinie für Automobilradnaben aus Magnesiumlegierung in Betrieb genommen und markierte damit den Beginn der regelmäßigen Verwendung von Magnesiumlegierungen in der Herstellung von Automobilteilen.

Modellieren. Im Jahr 2015 erreichte Chinas Magnesiumlegierungsproduktion die weltweit führende Position. Gleichzeitig wurden im Luft- und Raumfahrtbereich in Chinas unabhängig entwickeltem großen Passagierflugzeug C919 einheimische Magnesiumlegierungsmaterialien verwendet, was das Anwendungspotenzial von Magnesiumlegierungen in der High-End-Fertigung demonstriert. In den letzten Jahren hat sich Chinas Magnesiumlegierungsindustrie mit dem Aufkommen neuer Energiefahrzeuge weiter auf die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von Schlüsselkomponenten wie Batteriegehäusen und Motorgehäusen ausgeweitet. Unternehmen wie BYD haben begonnen, in großem Umfang heimische Magnesiumlegierungen zu verwenden. Durch technologische Innovation und industrielle Modernisierung realisiert Chinas Magnesiumlegierungsindustrie nach und nach die Lokalisierung der gesamten Industriekette und leistet damit einen wesentlichen Beitrag zur neuen Materialstrategie und nachhaltigen Entwicklung des Landes.
China hat einen Rohstoffvorteil
Der Vorlauf von Magnesiumlegierungen wird von Magnesit-, Dolomiterz- und Salzseeressourcen dominiert. Chinas Magnesitreserven machen 60 % der Weltreserven aus und die Dolomitreserven übersteigen 4 Milliarden Tonnen. Die Midstream-Industriekette konzentriert sich auf die Herstellung und Verarbeitung von Magnesiumlegierungen. Chinesische Unternehmen wie Yunhai Metal haben ihre Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt durch integrierte Geschäftsmodelle verbessert. Nachgelagerte Anwendungen umfassen Bauwesen, Medizin, Automobil und andere Bereiche.
vorgelagerte Industriekette. Magnesiumressourcen kommen hauptsächlich in Magnesit, Dolomiterz, Salzseen, Meerwasser und anderen Ressourcen vor. Vorgelagerte Unternehmen gewinnen und produzieren primäre Magnesiumbarren durch Bergbau, Raffination und andere Methoden. Nach Angaben des Toubao Research Institute machen Chinas Magnesitreserven 60 % der weltweiten Gesamtreserven aus, wobei die nachgewiesenen Reserven 3,145 Milliarden Tonnen erreichen, was 24,2 % der weltweiten Reserven ausmacht. Die Reserven sind relativ konzentriert und hauptsächlich auf Liaoning, Shandong, Tibet, Gansu und weitere neun Länder verteilt. Große Provinzen und Regionen; Chinas Dolomitmine verfügt über nachgewiesene Reserven von mehr als 4 Milliarden Tonnen und ist derzeit eine der Hauptquellen für den vorgelagerten Rohstoffabbau für Magnesiumlegierungen; Salzseewasser ist reich an Magnesiumchlorid und eine wichtige Ressource für die Magnesiumproduktion. Die Grundreserven an Magnesiumchlorid in China betragen 3,143 Milliarden Tonnen.
Midstream-Industriekette. Das mittlere Glied der Magnesiumlegierungsindustriekette ist die Herstellung und Verarbeitung von Magnesiumlegierungen. Unternehmen in diesem Zusammenhang sind für die Umwandlung von Rohmagnesium in Magnesiumlegierungsmaterialien verschiedener Spezifikationen verantwortlich, wie z. B. gegossene Magnesiumlegierungsbarren, verformte Magnesiumlegierungen usw. China verfügt in diesem Bereich offensichtlich über Produktionskapazitätsvorteile. Einige führende Unternehmen wie Yunhai Metal haben integrierte Abläufe von der Rohmagnesiumverhüttung bis zur Magnesiumlegierungsproduktion realisiert und so die Wettbewerbsfähigkeit des Marktes erheblich verbessert. Der Herstellungsprozess von Magnesiumlegierungen umfasst wichtige Prozessschritte wie Legieren, Schmelzen und Gießen. Unter anderem besteht das Legieren darin, rohes Magnesium mit Aluminium, Zink und anderen Elementen im Verhältnis zu mischen, um eine Legierung mit spezifischen Eigenschaften zu bilden; Beim Schmelzen wird die Legierung auf hohe Temperaturen erhitzt, um eine gleichmäßige Verschmelzung der Legierungsbestandteile zu erreichen. Beim Gießen wird die geschmolzene Legierung in eine Form gegossen, abgekühlt und verfestigt, um ein Gussstück mit der gewünschten Form zu bilden. Diese Schritte zusammen bestimmen die Mikrostruktur und die makroskopischen Eigenschaften von Magnesiumlegierungen.
Nachgelagerte Industriekette. Die nachgelagerte Industriekette von Magnesiumlegierungen umfasst die Tiefenverarbeitung und Anwendung von Magnesiumlegierungen. Halbzeuge aus Magnesiumlegierungen können nach Sekundärverarbeitung, wie Extrusion, Schmieden, Walzen und anderen Prozessen, in Fertigprodukte verschiedener Formen und Größen umgewandelt werden. Diese Fertigprodukte erfüllen mit ihren einzigartigen Eigenschaften die spezifischen Anforderungen verschiedener Branchen. Beispielsweise werden in der Bauindustrie die leichten und hochfesten Eigenschaften von Magnesiumlegierungen voll ausgenutzt, um strukturelle und dekorative Teile wie Tür- und Fensterrahmen sowie Dachmaterialien herzustellen; Im medizinischen Bereich werden Magnesiumlegierungen zur Herstellung abbaubarer Implantate und medizinischer Geräte wie Knochennägel, Knochenplatten usw. verwendet, um die Genesung von Patienten zu fördern. Darüber hinaus werden Magnesiumlegierungen auch in vielen Branchen wie der Automobil-, Sportgeräte- und Werkzeugherstellung eingesetzt. Die Entwicklung seiner Deep-Processing-Technologie fördert weiterhin Produktinnovationen und Leistungsverbesserungen in diesen Bereichen.
Mekante, Wanfeng Magnesium und Laohe Magnesium sind führende Unternehmen in der globalen Magnesiumlegierungsindustrie. Meimeikangte produziert Hochleistungsmagnesiumlegierungen mit fortschrittlicher Schmelz- und Gusstechnologie und sein Geschäft wird im Jahr 2022 erheblich wachsen. Wanfeng Mageridine bedient den internationalen Markt mit seiner Kerntechnologie und seiner großen Produktionskapazität. Laohe Magnesium bietet fortschrittliche Schmelz- und Wärmebehandlungssysteme für die weltweite Magnesiumplattenproduktion durch hocheffiziente und energiesparende Doppelwalzen-Gieß- und Walztechnologie.
Materion Corporation. Mekante Co., Ltd. ist ein weltweit führender Hersteller von Hochleistungslegierungen, der sich auf die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von Magnesiumlegierungen, Kupferlegierungen, Wolframlegierungen und anderen Materialien konzentriert. Das Unternehmen verfügt über eine fortschrittliche Schmelz- und Gießtechnologie für Magnesiumlegierungen und produziert Hochleistungsplatten, -stäbe, Gussteile und andere Produkte aus Magnesiumlegierungen durch streng kontrollierte Prozesse wie Rohmaterialvorbereitung, Schmelzen, Gießen, Wärmebehandlung und Prüfung. Diese Produkte werden aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, guten Verarbeitungsleistung und hervorragenden thermischen und elektrischen Leitfähigkeit häufig in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der 3C-Elektronik und anderen Bereichen eingesetzt. Im Jahr 2022 stieg der Umsatz des Magnesiumlegierungsgeschäfts von Mekante Co., Ltd. im Vergleich zum Vorjahr um 67,44 % und zeigt damit seine starke Wachstumsdynamik und Marktbekanntheit in diesem Bereich.
Magnesium Elektron International Ltd. Wanfeng Mageridin Holdings Co., Ltd. ist weltweit führend in der Tiefverarbeitungsindustrie für Magnesiumlegierungen und verfügt über das weltweit führende Forschungs- und Entwicklungszentrum und die Produktionsbasis für Magnesiumlegierungsteile. Zu den Kerntechnologien des Unternehmens gehören Prozesse wie das Schmelzen von Magnesiumlegierungen, Druckguss und Wärmebehandlung. Die hergestellten Magnesiumlegierungsteile zeichnen sich durch herausragende Eigenschaften wie geringes Gewicht, hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus. Das Magnesiumlegierungsgeschäft von Wanfeng Meridian verfügt über eine jährliche Produktionskapazität von mehr als 18 Millionen Sätzen und seine Produkte werden häufig von international renommierten Automobilherstellern und Luft- und Raumfahrtunternehmen eingesetzt.
Rauch & Lang GmbH, Österreich. Die österreichische Lawhe Magnesium Co., Ltd. konzentriert sich auf die Forschung, Entwicklung und Produktion von Magnesiumlegierungsöfen und zugehörigen Wärmebehandlungssystemen. Mit der vom Unternehmen entwickelten Doppelwalzen-Gieß- und Walztechnologie können Spulen aus einer festen Magnesiumlegierung direkt aus einer flüssigen Magnesiumlegierung hergestellt werden, was eine effiziente und energiesparende Methode zur Herstellung von Magnesiumlegierungen darstellt. Darüber hinaus hat das Unternehmen auch ein Schmelzsystem und ein Wärmebehandlungssystem für Magnesiumlegierungen entwickelt, die zu dieser Technologie passen und so die Produktionseffizienz und Produktqualität von Magnesiumlegierungen weiter verbessern. Das österreichische Unternehmen Lawhe Magnesium verlässt sich auf seine technischen Vorteile bei Magnesiumlegierungsöfen und Wärmebehandlungssystemen, um vielen Herstellern von Magnesiumplatten auf der ganzen Welt Systeme und Geräte zum Schmelzen von Magnesiumlegierungen bereitzustellen.
Yunhai Metal, Regal Metal und Magontec Magnesium sind führend in Chinas Magnesiumlegierungsindustrie. Yunhai Metal nutzt den einstufigen Kurzprozess-Rohmagnesiumprozess und die regenerative Verbrennungstechnologie mit vertikalem Tank, um Kosten und Energieverbrauch zu senken. Seine Produkte werden häufig in der Automobil- und Bauindustrie eingesetzt. Regal Metal erfüllt hochpräzise Anforderungen mit hochdichten Magnesiumlegierungsprodukten mit einem Produktionswert von über 1,2 Milliarden Yuan. Magontec Magnesium bietet hochwertige Magnesiumlegierungsmaterialien und hat mehrere internationale Zertifizierungen bestanden.
Yunhai-Metall. Yunhai Metal ist ein führendes Unternehmen in Chinas Magnesiumlegierungsindustrie mit einer kompletten Industriekette vom Erzabbau bis zum Schmelzen von Rohmagnesium und Magnesiumlegierungen, der Tiefenverarbeitung und dem Recycling. Das Unternehmen verfügt über Kerntechnologien in der Herstellung von Magnesiumlegierungen, darunter das unabhängig entwickelte „Kurzprozess-Rough-Magnesium-Einstufenverfahren“ zur Herstellung von hochwertigem Rohmagnesium. Diese Technologie hat die Produktionseffizienz erheblich verbessert, den gesamten Schmelzenergieverbrauch gesenkt, die CO2-Emissionen reduziert und die Produktionseffizienz deutlich verbessert. Dadurch werden die Kosten für Rohmagnesium deutlich gesenkt. Darüber hinaus hat Yunhai Metal auch eine „regenerative Verbrennungstechnologie mit vertikalem Tank“ entwickelt, um die Produktionseffizienz und Energiespareffekte weiter zu verbessern. Zu den Hauptprodukten von Yunhai Metal gehören große und mittelgroße Automobilteile, Magnesium-Wasserstoffspeichermaterialien, Magnesium-Gebäudeschalungen und integrierte Magnesium-Druckgussprodukte. Aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer hohen Festigkeit werden diese Produkte häufig in der Automobil- und Bauindustrie eingesetzt.
Königliches Metall. Regal Metal ist ein führendes Unternehmen in der chinesischen Magnesiumlegierungsindustrie, das sich auf die Forschung, Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Primärmagnesiumbarren, Magnesiumlegierungen, Aluminiumlegierungen und anderen Produkten in der Tiefenverarbeitung konzentriert. Regal Metal verfügt über eine Produktionskapazität für Magnesiumlegierungen von 70.000 Tonnen. Die Produkttechnologie umfasst Magnesiumlegierungspartikel für halbfesten Druckguss (Thixoforming-Verfahren). Dieses Produkt weist eine hohe Dichte, gute Maßgenauigkeit und mechanische Eigenschaften auf und eignet sich besonders für die Herstellung hochpräziser Produkte wie dünnwandiger Teile. Die Magnesiumlegierungsprodukte von Regal Metal sind nicht nur umweltfreundlich und energiesparend, sondern haben auch strenge Qualitätsprüfungen von Automobilherstellern wie Mercedes-Benz, BMW und General Motors bestanden, was ihre technologische Stärke und Produktqualität unter Beweis stellt. In den letzten Jahren hat der Produktionswert des Unternehmens 1,2 Milliarden Yuan überschritten, was seine starke Wettbewerbsfähigkeit und Umsatzfähigkeit in der Magnesiumlegierungsindustrie unter Beweis stellt.
Magontec Magnesium. Magontec Magnesium ist der weltweit führende Anbieter von Magnesiumlegierungen und kathodischen Korrosionsschutzsystemen. Das Unternehmen verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung und Innovation von Magnesiumlegierungen. Die Produktpalette umfasst eine Vielzahl von Magnesiumlegierungsmaterialien, wie z. B. die Magnesiumlegierungen AJ62, AE44/AE44-2, AM50/AM60 und AZ91 usw. Diese Produkte werden aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und hervorragenden Verarbeitungseigenschaften häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und anderen Bereichen eingesetzt. Die Kerntechnologien von Magontec Magnesium umfassen Schmelz-, Gieß- und Wärmebehandlungsprozesse und gewährleisten durch fortschrittliche Schmelzausrüstung und Gießtechnologie eine hohe Qualität und Leistungsfähigkeit der Produkte. Gleichzeitig hat das Unternehmen die DNV-Zertifizierung nach ISO09001, TS16949 (internationales Qualitätsmanagementsystem der Automobilindustrie) und ISO14001 nach Sicherheits- und Umweltstandards bestanden und damit die Zuverlässigkeit und Überlegenheit seiner Produkte weiter unter Beweis gestellt.