镁及镁合金.ppt

第六章镁及镁合金
一、镁合金特点
二、镁合金的种类与牌号
三、镁的合金化原理
四、铸造镁合金
五、变形镁合金
六、镁合金的新进展
纯镁的密度最小, ,是工业用金属中最轻的一种
比强度、比刚度、抗冲击性较铝合金高,抗震能力强,用于导弹、卫星、装甲车部件。
纯镁熔点650±1℃,熔化时极易氧化、燃烧,需用干燥剂覆盖
在工业金属中是电化学顺序排在最后,具有很高的化学活泼性。
耐蚀性低,室温下形成氧化镁薄膜很脆,在潮湿大气、稀释介质中耐蚀性均比铝合金低,工件需要表面涂层或氧化处理
在碱类、石油、液体燃料中有高的耐蚀性
一、镁合金特点
具有密排六方点阵结构,滑移系统少,塑性变形能力比铝差
高于225℃滑移系增加,多数镁合金采用热加工,各向异性明显,板材采用交叉轧制或者调整成分降低各向异性。
镁的弹性模量E小,在外力作用下能产生较大的变形,在冲击载荷作用下,能吸收较大的冲击力,可制造耐冲击载荷的零件。
纯镁的强度不高,大致与铝差不多。
我国原镁产量超过50万吨/年。产能、产量和出口均居世界首位
镁当前在工业上的应用大约50%作为铝合金添加元素,用于钢脱硫和球墨铸铁约18%,用于镁合金压铸件约28%,用作变形镁合金仅l%左右,其余用作化学元素、金属还原、阳极保护、固体燃料、烟花等。
过去:照明弹
近年:高比强合金,航空航天领域中的应用已成熟。汽车工业是近十几年的事。90 年代北美汽车上压铸镁合金用量持续增长,达到15--20%;美国福特公司、通用公司、克莱斯勒公司等用镁合金制造离合器壳体、主传动箱箱体、高速箱箱体、支架、刹车块、方向盘、转向柱架、进气岐管等部件,1996年用镁合金量比1992年增加一倍。国内汽车用镁合金主要为仿制或进口。
1990年海湾战争,战斧式巡航导弹基座材料
Mg的应用发展历史
压铸镁合金的发展速度很快,其中80%以上是用于汽车工业。munications、Consumer elecfronics)产品,如计算机外壳、手机外壳、电视机壳体和办公用品等
压铸镁合金发展
变形镁合金的性能明显优于铸造镁合金
镁铸造技术发展,如压铸、流变铸造、触变铸造,镁合金铸造性能良好,促进了铸造镁合金的发展和应用。
必须发展变形镁合金制品——板材、挤压材和锻件,与铸造镁合金产品相比,其强度、塑性、综合力学性能更好、成本更低、更能发挥其性能优势。
潜在应用领域航空、航天和其他高新技术领域。
变形镁合金的发展
稀土元素能提高镁合金的耐热性能、抗蠕变性能、耐腐蚀性能,改善工艺性能,含稀土镁合金的研究是开发新型镁合金的一个重要方向。
Mg-Li合金是目前最轻的结构材料,Li加入到一定含量时,可将Mg的密排六方转变为体心立方结构,塑性大幅度提高。Mg-Li合金可时效强化,具备超塑成形性能。
与普通熔铸法相比,快速凝固工程镁合金的抗拉强度、伸长率、屈服强度、耐蚀性等有了显著的提高
镁合金通过成分和工艺的控制,特别是快速凝固镁合金,可具有超塑成形性能,为镁合金加工困难提供了新的技术途径。
镁基合金与陶瓷颗粒有很好的相容性,,提高强度、耐磨性和蠕变抗力等综合性能,增加了镁合金与其他轻质材料的竞争能力。
一些二元和三元镁合金具有很好的非晶形成能力。
生产上的困难:生成MgO绝热,使熔体急剧升温,产生爆炸。
二、我国镁合金的种类与牌号
分为铸造合金和变形合金两大类。
我国镁合金牌号表示方法:
1)纯镁----以Mg加数字的形式表示,数字表示Mg的百分含量。
2)镁合金牌号以英文字母加数字再加英文字母的形式表示,
前面的英文字母是其最主要的合金组成元素代号,其后的数字表示最主要的合金组成元素的大致含量。最后面的英文字母为标识代号,用以标识各具体组成元素相异或元素含量有微小差别的不同合金。