內(nèi)部構(gòu)造

　　既然防腐不是內(nèi)部構(gòu)造所要考慮的主要問題，可以看到這個區(qū)域得到了鎂的絕大多數(shù)應(yīng)用，尤其是儀表盤和轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)中的鎂的應(yīng)用增長最快。第一鎂合金儀表盤支柱由通用公司在1961年壓鑄生產(chǎn)，比使用鋅合金壓鑄生產(chǎn)的同樣部件節(jié)省4公斤材料。在過去的10年里設(shè)計和壓鑄的鎂合金儀表盤支柱去的了極大的進展。例如，目前的儀表盤通常厚度為2-2.5毫米(與此相比，早期的儀表盤支柱應(yīng)用厚度約為4-5毫米)并且采用了更多的部件固定和節(jié)能，例如在目前的通用別克LaCrosse的生產(chǎn)中所采用的鎂合金儀表盤支柱(6.9公斤)。盡管如此，鎂合金壓鑄儀表盤支柱的使用目前還是遇到了強有力的競爭。擠壓鋁制的儀表盤支柱得以在歐洲產(chǎn)的奔馳上應(yīng)用。儀表盤設(shè)計中使用彎曲鋼管(包括或不包括液壓成型)和鎂合金壓鑄件相比會稍微重一點，但是其突出的優(yōu)點是比較便宜。要維持并增進在儀表盤生產(chǎn)中的使用，鎂合金設(shè)計及薄壁鑄造技術(shù)必須持續(xù)提高以進一步降低重量和成本。使用鎂擠壓機板狀組件的管狀設(shè)計也應(yīng)給于探索。使用鎂的座椅結(jié)構(gòu)始于1990年代的德國，主要是奔馳公司在SL Roadster中使用了鎂壓鑄生產(chǎn)帶有三點安全帶的座椅結(jié)構(gòu)。在座椅方案的材料選擇中，和塑料、鐵板已經(jīng)鋁重力鑄造設(shè)計相比鎂被優(yōu)先選擇。由高韌性AM50和AM20鎂合金制造的壓鑄件提供了高強度，極端剛性，低重量和成本的最好結(jié)合。和鎂在儀表盤中的應(yīng)用情況相似，在近幾年中鎂的座椅的設(shè)計和制造也經(jīng)歷了顯著的提高的過程?，F(xiàn)在使用的鎂合金座椅結(jié)構(gòu)最薄可以達到2毫米，提供了更大的重量節(jié)省。在北美，克萊斯勒為其微型廂式貨車最新引進的“Stow-n-Go” 座椅及儲存系統(tǒng)中折疊的機械性能要求材料更為輕巧以便于操作，因此第二排座椅使用的是鋁合金而第三排座椅的背部框架使用的是鎂合金。雖然其他材料，如先進的高強度鋼(AHSS)和鋁也在這些應(yīng)用中得以使用，預(yù)計鎂會在大量進軍座椅部件中作為一個輕量級的和具有成本效益的解決方案。

　　車身

　　鎂在車身應(yīng)用中的使用雖有所受限但是最近也在擴張。在1997年引進C-5 Corvette 的時候，通用汽車使用了整片的鎂合金壓鑄件的車頂框架。鎂也被用于凱迪拉克XLR敞篷車的可伸縮的硬頂敞篷車頂和屋頂頂部框架。福特F-150卡車和SUV使用了有涂層鎂鑄件作為散熱器的支架[6]，道奇蝰蛇有一整塊鎂合金壓鑄的前儀表板。在歐洲，大眾汽車公司和奔馳已率先實現(xiàn)了薄壁鎂合金鑄件在車身面板中的應(yīng)用。奔馳S級Coupe的一體式門內(nèi)件是只有4.56公斤的壓鑄件。2010年林肯MKT鎂掀背式內(nèi)板是第一次使用的鎂合金壓鑄鎂密封系統(tǒng)，并比以往任何時候都能滿足55 MPH的后部的碰撞要求。制造這些薄壁鑄件(約2毫米)的關(guān)鍵在于達到鑄造時所要求的的平滑的模具設(shè)計，采用適當(dāng)?shù)陌霃胶腿绾问共考杂病＿@些超薄壁壓鑄件，如封閉的內(nèi)置件，通過部件的整合往往可以抵消鎂超過鋼板金屬結(jié)構(gòu)所帶來的材料成本。

　　目前提高鎂在汽車車身結(jié)構(gòu)的應(yīng)用的一個努力就是由加拿大 - 中國 - 美國三國政府及USAMP(美國汽車材料聯(lián)盟，克萊斯勒，福特和通用汽車公司組成的財團)資助的“鎂前端研究與發(fā)展”項目。該項目匯集了來自美國，中國和加拿大國際范圍的獨特的團隊，并已開發(fā)出汽車用鎂應(yīng)用的一些關(guān)鍵使能技術(shù)和知識庫。在這個項目中開發(fā)的技術(shù)和知識庫，不僅有利于作為測試床的前端結(jié)構(gòu)的汽車用鎂的應(yīng)用，同時也促進原鎂生產(chǎn)，零部件制造，基礎(chǔ)研究，以及先進的計算工具的開發(fā)，如綜合計算材料工程(ICME)。這種技術(shù)已經(jīng)通過一個設(shè)計好的“演示”結(jié)構(gòu)得以演示并且由USAMP的團隊進行創(chuàng)建[55]，這種技術(shù)采用了攪拌摩擦線性搭接焊(FSLW)和激光輔助穿刺鉚釘(LSPR)，可以附著粘合或不附著粘合。

　　底盤

　　鑄造或鍛造鎂車輪已被用于許多高價位的賽車或高性能跑車。然而，其相對較高的成本和鎂車輪的潛在的腐蝕問題阻止其在大批量生產(chǎn)的車輛中的使用。第一個在工業(yè)中生產(chǎn)的單件鎂合金吊架HPDC應(yīng)用在雪佛蘭Corvette Z06中，重量只有10.5公斤，在取代鋁合金的吊架時節(jié)省了35%的重量。該吊架采用了全新的AE44(Mg-4AL的4RE)合金，它提供了在室溫和高溫下所要求的高強度和延展性。

　　輕量化低成本的鎂合金底盤部件例如輪轂、發(fā)動機懸架已經(jīng)控制臂等零部件的生產(chǎn)將依賴于鎂合金鑄造工藝的大力提高。在生產(chǎn)鋁輪轂和鋁底盤部件中已經(jīng)開發(fā)了用于各種鑄造工藝。這些工藝包括永久模鑄造，低壓鑄造，擠壓鑄造，半固態(tài)金屬(SSM)鑄造。這些工藝的成功改造使其適應(yīng)于鎂合金，鎂鑄件就比鋁鑄件在底盤領(lǐng)域更具有競爭力。例如，鎂合金低壓鑄造和擠壓鑄造最新的技術(shù)發(fā)展使鎂合金鑄造輪轂，控制臂和轉(zhuǎn)向節(jié)在和鋁合金壓鑄件競爭是更具有成本領(lǐng)先優(yōu)勢。低成本，耐腐蝕的涂層和新的具有改進的抗疲勞和高沖擊強度的鎂合金的開發(fā)也將加速鎂在底盤應(yīng)用的進一步滲透。

　　動力總成

　　動力總成鑄件的大部分(如發(fā)動機缸體，汽缸頭，傳動箱和油底殼)目前由鋁合金制成，也代表了使用具有優(yōu)良鑄造性能的鑄造鎂合金以實現(xiàn)輕量化的最大的的機會。目前，在北美生產(chǎn)的數(shù)以百萬計的皮卡和運動型多用途車(SUV)已經(jīng)使用了鎂變速箱。大眾和奧迪的鎂制手動變速箱在歐洲和中國有大批量的生產(chǎn)。鎂閥蓋在北美，歐洲和亞洲的許多車輛中使用。這些應(yīng)用程序的操作溫度低于120℃，AZ91合金是最佳選擇，因其優(yōu)異的機械性能，耐腐蝕性和可鑄性的組合。

　　高溫應(yīng)用，如自動變速器和發(fā)動機缸體需要抗蠕變鎂合金。奔馳7速自動變速箱使用AS31合金比AZ91合金的抗蠕變性略好[47]。本田推出了新的ACM522(MG-5AL的2CA-2RE)合金來生產(chǎn)本田Insight(小批量混合氣/電動車)的油盤，比同比列的鋁合金設(shè)計節(jié)省了35%的重量。另一個重要的發(fā)展是寶馬Mg/ Al復(fù)合材料發(fā)動機缸體[7]。這個復(fù)合材料缸體包括鋁插入件(約占總重量的2/3)，和環(huán)繞這個鋁插件的鎂合金AJ62制成的(Mg-6%Al-2%Sr)(占1/3的總重量)的上半部分中包圍缸套和水冷卻夾套插入過共晶鋁合金避免額外的內(nèi)膽技術(shù)的使用，并使高負荷的氣缸蓋和曲軸軸承的螺栓連接變得容易。插入物還包括水套，從而避免冷卻液對鎂的腐蝕的潛在的問題[7]。曲軸箱的下段也是由AJ62合金制成的鎂壓鑄件。這個壓鑄件包括了鑲鑄的燒結(jié)的曲軸上的鋼插入件。據(jù)報道，這個復(fù)合材料混合件要比同類的鋁缸體輕10公斤，并且在2000年時應(yīng)用寶馬的的生產(chǎn)中。

　　通過對鎂強化的發(fā)動機原型進行的測功儀實驗已經(jīng)獲取了有效的學(xué)習(xí)能力，而這意味著未來在動力系統(tǒng)中會有更多的鎂應(yīng)用。在美國，多數(shù)研發(fā)是由美國能源部和美國汽車材料聯(lián)盟聯(lián)合贊助，并且是由主機廠商共同完成(通用汽車、福特和克萊斯勒)。美國汽車材料聯(lián)盟鎂動力系統(tǒng)鑄件項目(MPCC)其目標(biāo)是展示鎂合金已經(jīng)能夠完全的替代V block engine引擎中的主要鋁合金部件。MPCC項目中氣缸缸體成功實現(xiàn)了減重25%。(全部鋁鑄件的29%被替換為鎂鑄件)。由低壓鑄造缸體配套的原型發(fā)動機，Thixomolded后密封載體，以及壓鑄油底殼和前蓋，包括從基線全鋁發(fā)動機所有其他部分由鎂來提代已完成。在對原型Mg強化發(fā)動機進行的測力實驗中已經(jīng)產(chǎn)生了顯著的學(xué)習(xí)成果，而這預(yù)示著有更多的鎂將應(yīng)用在動力系統(tǒng)中。