镁及镁合金
1Mg
镁的密度小,易于燃烧,这是由于它的物理、化学性质所决定的。20℃时金属镁的密度是1.738g/cm3,液态金属镁的密度为1.58g/cm3;在标准大气压下,金属镁的熔点是(650±1)℃,沸点为1090℃。在空气中加热时,金属镁在632℃~635℃开始燃烧。因此决定了镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。工业用镁的纯度可达到99.9%,但是纯镁不能用作结构材料,在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度,目前使用广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。
1镁合金的特性
①质轻
镁的比重只有1.8G/CM3,铝合金的比重为2.7G/CM3,镁合金比铝合金轻30%,比钢轻80%。所以,汽车及手提电子产品中镁合金已成为零件制造成理想材料。
②强度
镁合金在金属及塑料等工程材料中,具有的强度/重量比。屈服强度160MPa ,抗拉强度240MPa.
③ 压铸性
在保持良好的结构条件下,镁合金允许铸件壁厚小达到0.6mm,这是塑料在相同强度下无法达到的。铝合金的压铸性能也要在1.2-1.5mm以上时才能与镁合金相比。镁合金较易压铸成型,适合大批量压铸生产(生产速度可达铝的1.5倍)。此外,镁合金模的磨损也较铝为低。主要原因就是铝的粘度高。
④减震
镁有极好的滞弹吸震性能,可吸收震动和噪音,用作设备机壳可减少噪音传递、预防冲击和防止凹陷损坏。作为LCD或是LED的背板是好的。
⑤刚性
镁的刚性为铝的2倍并比大部分塑胶为高。镁有良好的抗应力阻力。
⑥高电磁干扰屏障
镁合金有良好的阻隔电磁波功能,适合生产电子产品。
⑦良好的切削性能
镁比铝和锌有更好的切削性,使镁成为更易切削加工的金属材料。
⑧镁合金的比热容较小,合金液的冷却速度快。
⑨镁合金和模具钢材的亲和力小,不易粘附模具。
2镁合金材料的优点
①重量轻
镁合金比重在所有结构用合金中属于轻者,它的比重为铝合金的68%,锌合金的27%,钢铁的23%,它除了做3C产品的外壳、内部结构件外,还是汽车、飞机等零件的材料。
②比强度、比刚度高
镁合金的比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当,而远远高于工程塑料,为一般塑料的10倍。
③耐振动性好
在相同载荷下,减振性是铝的100倍,钛合金的300~500倍。
④电磁屏蔽性佳
3C产品的外壳(手机及电脑)要能够提供优越的抗电磁保护作用,而镁合金外壳能够完全吸收频率超过100db的电磁干扰。
⑤散热性好
一般金属的热传导性是塑料的数百倍,镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金,远高于钛合金,比热则与水接近,是常用合金中高者。
⑥质感佳
镁合金的外观及触摸质感,使产品更具豪华感。
⑦可回收性好
只要花费相当于新料价格的4%,就可将镁合金制品及废料回收利用。
⑧稳定的资源提供
镁元素在地壳中的储量居第八位,大部分的镁原料自海水中提炼,所以它的资源稳定、充分。
3镁合金压力铸造的优点
①高的生产率
②高精度
③好的表面质量
④精细的铸件晶粒
⑤可压铸薄壁和复杂结构的产品
4镁合金压铸和铝合金压铸相比
①生产率高50%
②可使用钢模,延长服务寿命
③更低的潜热,节省能量
④好的机加工性
⑤模具成本节省50%
⑥熔体具有更高的流动性
5镁合金压力铸缺点
①由于极高的液体填充速度和凝固速度,易产生卷入性气孔,进胶,排气和冷料处理尤为重要
②铸件不能太厚,壁厚只能局限于一定的尺寸
③便宜的压铸合金,有限的机械性能
④有限的可使用压铸合金种类,一般手机行业用AZ91D
⑤由于铸件晶粒尺寸细小,抗蠕变能力较差
⑥抗蠕变的Mg-Al-RE镁合金的铸造性较差,而且昂贵
⑦不能进行热处理
⑧不适合焊接。需要用保护气体
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