【特地对接2316】揭榜挂帅项目：结构功能一体化车用镁合金电机壳体材料制备及成形关键技术

一、需求名称

结构功能一体化车用镁合金电机壳体材料制备及成形关键技术

二、项目研究目标

该项目立足新能源汽车轻量化节能减排需求，针对镁合金电机壳体导热性与强韧性协同提升、成形难等问题，研发高强韧、高导热镁合金，开发电机壳高精度挤压与表面处理关键技术,突破高性能镁合金电机外壳成形产业化生产卡脖子问题，实现电机壳热导率大于100 W/(m·K)，抗拉强度≥300 MPa，延伸率≥8%，中性盐雾24 h达到9级，建成年产1000吨镁合金挤压电机壳体示范生产线，关键技术指标达到国内先进水平。

三、项目研究内容

1.高强韧高导热镁合金成分设计优化；

2.高精度镁合金电机壳体挤压成形技术；

3.镁合金电机壳体表面处理技术；

4.产业化关键技术集成与示范应用。

四、揭榜方任务

1.高强韧高导热镁合金成分设计优化

构建成分-热传导-强韧性能数据库，基于数据驱动技术搭建微合金元素成分与强韧性及热传导性能之间的机器学习智能化计算理论设计模型，探明结构功能一体化协同影响机理；基于数据驱动理论设计模型指导实验，优化出新型微合金化镁合金材料体系，并开发大吨位镁合金熔炼工艺，获得纯净度高的镁合金液，制备出成分合格的大尺寸铸坯。

形成高强韧高热传导镁合金成分设计理论数据库1套，数据驱动机器学习理论设计模型1项，形成大吨位镁合金熔炼制备工艺规范1-2套，杂质元素总含量≤0.1wt.%。

2.高精度镁合金电机壳体挤压成形技术

基于上述优选的新型镁合金，结合热挤压模拟实验分析挤压过程中第二相粒子分布、织构组分及晶粒尺寸演变规律及其对镁合金强韧性及导热性能的影响机理，获得最优热挤压工艺参数；基于镁合金散热系数、局部力学性能及加工装配要求，合理设计外壳型材散热翅分布，优化结构布局，较大程度提高散热效率，阐明外形结构影响散热因素及规律；基于镁合金电机外壳结构，开展热塑性变形成形镁合金电机外壳挤压工艺优化设计；基于有限元模拟分析，优化设计模具并揭示挤压过程材料均匀流动及缺陷控制机理，获得结构功能一体化改善的镁合金电机外壳样品。  

生产出的新型镁合金热导率大于100 W/(m·K)， 获得高性能镁合金电机壳体成形技术，尺寸精度高，内壁无后续机加工，抗拉强度≥300MPa，延伸率≥8%。

3.镁合金电机壳体表面处理技术

系统开展镁合金耐腐蚀复合涂层全流程制备技术研究。厘清脱脂方法与工艺对镁合金表面润湿性的影响规律，阐明酸洗配方及工艺对膜层表面形貌、化学组成及界面结合性能的影响机理，优化出可强化基体与涂层界面结合的新型预处理工艺；探明主处理工艺参数及添加剂对膜层致密度、微观结构、相组成、厚度及耐蚀性的影响规律，揭示涂层成膜的关键影响因素及成膜机理，开发出新型高性能涂层制备技术；研究封孔、热处理等后处理工艺对涂层致密度、表面形貌、疏水性、硬度、耐磨性及耐蚀性的影响机理，优化出最佳的后处理技术；基于上述优化的预处理、主处理、后处理技术，集成镁合金电机外壳耐腐蚀表面处理全流程工艺技术，通过盐雾试验及电化学性能评价，揭示复合涂层耐腐蚀机理及关键影响因素。

获得镁合金电机外壳耐蚀表面处理技术工艺，经过24h中性盐雾处理达到9级。

五、对揭榜方要求

1.揭榜单位拥有与本项目相关的镁合金研究平台，具有完备的科研、检测、分析能力；

2.技术带头人近3年承担或完成过镁合金成形方面的国家级科研项目，项目团队在镁合金材料设计、构件成形及防腐等方面具有丰富的理论基础和实践研究经验。

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