一、鎂合金是什么材料
鎂(mei)合金是以(yi)鎂(mei)為基礎,添加其他元素制成的合金,一般常(chang)添加的元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷和(he)少量(liang)的鋯或鎘(ge)等。
鎂合(he)金具有密度(du)小、強度(du)高、彈性模(mo)量大、散熱好(hao)、消震(zhen)性好(hao)、承受沖(chong)擊(ji)載荷能力(li)比鋁合(he)金大、耐有機物和(he)堿的(de)(de)腐蝕性能好(hao)等特點,在汽車、電子(zi)通信、航空航天(tian)和(he)國(guo)防(fang)軍事等領域具有極其(qi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)應(ying)用價值和(he)廣闊(kuo)的(de)(de)應(ying)用前景,被譽為“21世紀(ji)綠色(se)工(gong)程材料”。
二、鎂合金的優點有哪些
鎂合金是以鎂為原料(liao)(liao)的(de)高性能(neng)輕型結(jie)構材料(liao)(liao),作為合金材料(liao)(liao),鎂合金的(de)優(you)點多多,主要有(you):
1、鎂合金密度小但強度高、剛性好
在現有工程用(yong)金(jin)屬中,鎂的(de)密度(du)(du)最小(xiao),是鋼的(de)1/5,鋅的(de)1/4,鋁(lv)的(de)2/3。普通鑄(zhu)造鎂合(he)金(jin)和鑄(zhu)造鋁(lv)合(he)金(jin)的(de)剛(gang)度(du)(du)相(xiang)同(tong),因而其比強(qiang)度(du)(du)明顯高于鋁(lv)合(he)金(jin)。鎂合(he)金(jin)的(de)剛(gang)度(du)(du)隨厚度(du)(du)的(de)增(zeng)加而成(cheng)立方比增(zeng)加,故而鎂合(he)金(jin)制造剛(gang)性好的(de)性能對整(zheng)體構件(jian)的(de)設計十(shi)分有利。
2、鎂合金的韌性好、減震性強
鎂合(he)金(jin)在(zai)受(shou)外力作用時,易產生較大的(de)(de)變形。但當受(shou)沖擊載荷時,吸收的(de)(de)能量(liang)是(shi)鋁的(de)(de)1.5倍,因此,很適合(he)應于(yu)受(shou)沖擊的(de)(de)零件—車輪(lun);鎂合(he)金(jin)有很高(gao)的(de)(de)阻尼容量(liang),是(shi)避免由于(yu)振動、噪音而引(yin)起工(gong)人疲勞等場合(he)的(de)(de)理想材料。
3、鎂合金的熱容量低、凝固速度快、壓鑄性能好
鎂(mei)合金是良好的(de)壓鑄(zhu)材料(liao),它具(ju)有很(hen)好的(de)流(liu)動性和快(kuai)速凝固率(lv),能生產表面精細、棱角清晰(xi)的(de)零(ling)件(jian),并能防止過量(liang)收縮以保證尺(chi)寸公差(cha)。由于鎂(mei)合金熱容量(liang)低,與生產同樣的(de)鋁合金鑄(zhu)件(jian)相比,其生產效率(lv)高40%~50%,且(qie)鑄(zhu)件(jian)尺(chi)寸穩定,精度高,表面光潔度好。
4、鎂合金具有優良的切削加工性
鎂(mei)合金(jin)是所有常(chang)用金(jin)屬(shu)中較(jiao)容易加(jia)工(gong)的材料。加(jia)工(gong)時可采用較(jiao)高(gao)的切(qie)削速(su)度和(he)(he)廉價的切(qie)削刀具,工(gong)具消耗低。而且不(bu)需要磨削和(he)(he)拋光,用切(qie)削液就可以得到(dao)十分光潔的表(biao)面(mian)。
5、鎂合金原料資源豐富
中(zhong)國(guo)(guo)是鎂(mei)資源大國(guo)(guo),菱鎂(mei)礦、白云石礦和鹽湖鎂(mei)資源等優(you)質(zhi)煉鎂(mei)原料在中(zhong)國(guo)(guo)的儲量十分(fen)豐富(fu),為中(zhong)國(guo)(guo)的原鎂(mei)工業及“下游(you)”產(chan)業的蓬勃發展和不斷進步提供了物(wu)質(zhi)保證。
三、鎂合金的缺點有哪些
1、鎂(mei)元(yuan)素(su)與氧元(yuan)素(su)具(ju)有(you)極大的(de)親和力,其在(zai)高溫下甚至還處于固態(tai)的(de)情況下,就很容易(yi)與空(kong)氣(qi)中的(de)氧氣(qi)發生反應,放出(chu)大量熱(re),且(qie)生成(cheng)的(de)氧化鎂(mei)導熱(re)性能不(bu)好,熱(re)量不(bu)能及時發散(san),繼而促(cu)進了氧化反應的(de)進一步進行,形成(cheng)了惡性循環(huan),而且(qie)氧化鎂(mei)疏松多孔,不(bu)能有(you)效(xiao)阻(zu)隔空(kong)氣(qi)中氧的(de)侵入。
2、鎂(mei)屬于密(mi)排六方(fang)晶(jing)(jing)(jing)體結構,其在(zai)室溫下只(zhi)有(you)1個滑(hua)移面(mian)(mian)和(he)3個滑(hua)移系,因(yin)此(ci)它的塑性(xing)變形(xing)主要(yao)依賴于滑(hua)移與孿生(sheng)的協(xie)調動作,但鎂(mei)晶(jing)(jing)(jing)體中的滑(hua)移僅發(fa)生(sheng)在(zai)滑(hua)移面(mian)(mian)與拉力方(fang)向相傾斜的某些晶(jing)(jing)(jing)體內(nei),因(yin)而(er)滑(hua)移的過程將會受(shou)到極(ji)大(da)地限制(zhi),而(er)且在(zai)這種取向下孿生(sheng)很(hen)難發(fa)生(sheng),所以(yi)晶(jing)(jing)(jing)體很(hen)快就會出(chu)現脆(cui)性(xing)斷裂。在(zai)溫度超(chao)過250℃時,鎂(mei)晶(jing)(jing)(jing)體中的附加滑(hua)移面(mian)(mian)開始(shi)起作用,塑性(xing)變形(xing)能力變強。
3、鎂具有很(hen)高的(de)化學活(huo)潑性,其平衡電(dian)位(wei)很(hen)低(di),與不同類金屬接觸(chu)時易發(fa)生(sheng)電(dian)偶腐蝕,并(bing)充當陽極(ji)作用。在室溫下,鎂表面與空(kong)氣中的(de)氧發(fa)生(sheng)反應(ying),形(xing)成(cheng)氧化鎂薄(bo)膜(mo)(mo),但由于氧化鎂薄(bo)膜(mo)(mo)比較疏松,其致密(mi)系數僅為(wei)0.79,即鎂氧化后生(sheng)成(cheng)氧化鎂的(de)體(ti)積縮小, 因此耐蝕性很(hen)差。
四、鎂合金主要應用在哪里
鎂(mei)合金擁有廣泛的應(ying)用(yong)場景,一般(ban)主要包括:
1、汽車制造
鎂合金具有良好的強(qiang)度(du)和(he)輕(qing)質性能(neng),可(ke)以用于汽車車身和(he)發動(dong)機部件的制造,能(neng)夠減輕(qing)車輛重量,提高燃油效率和(he)環保性能(neng)。
2、電子產品
鎂合金(jin)在電子產(chan)品中得到(dao)廣泛應用,例(li)如(ru)智能手機、平(ping)板電腦和筆記本電腦外殼(ke)等,輕薄、高(gao)強度(du)和良好(hao)的導熱性能使得鎂合金(jin)成(cheng)為(wei)理(li)想的材料選擇(ze)。
3、航空航天業
鎂合金在(zai)航空航天領域(yu)中得到(dao)廣泛應用,例如(ru)飛機、導彈和火(huo)箭等,其輕(qing)質(zhi)高(gao)強度的(de)特點能夠(gou)減輕(qing)飛行(xing)器(qi)的(de)重量(liang),提高(gao)飛行(xing)性能。
4、軍事裝備
鎂合(he)金因其較高(gao)的強度和耐腐蝕性能,被(bei)廣(guang)泛(fan)應用于軍事裝備的制(zhi)造,例如坦(tan)克、步槍(qiang)和防彈(dan)衣等(deng)。
5、運動器材
由(you)于(yu)鎂(mei)合(he)金(jin)的輕(qing)質性能,它(ta)被廣泛(fan)應用于(yu)制造運(yun)動(dong)(dong)器(qi)材,例如自行車、高爾夫球桿和網球拍等,以減輕(qing)運(yun)動(dong)(dong)員負擔,并提高運(yun)動(dong)(dong)裝備的性能。