镁合金性质与特点
镁的性质和用途
镁合金的优势在哪？镁材料的应用在哪？
镁合金的优势在哪？镁材料的应用在哪？镁合金的优势在哪？镁材料的应用在哪呢？什么是镁合金？镁合金的优势在哪？镁材料的应用在哪？接下来，就带你了解一下吧！镁合金由于其比强度高、弹性模量大、散热好、消震性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、耐有机物和碱的腐蚀性能好等特点，现已广泛应用于航空、航天、运输、化工、火箭等领域。
除此之外，镁合金在医疗器械上的应用潜力很大；如果金属镁企业能在加工性能和产品价格上取得突破，那么镁合金也将在LED产业得到广泛应用。
院士说左铁镛院士在今年新材料发展趋势高层论坛中说到：“就镁材料来说，近20年来，我国的镁材料已取得了三个“第一”的好成绩，分别是镁产量第一，镁储量第一和镁出口量第一。
现在我国在上海交通大学和重庆大学分别建立了镁材料研究中心，在山西、陕西等省份形成产业一体化的布局，大大促进了我国镁合金的研究应用。
目前，镁金属与铝金属相比，价格只高出20%，相较之前有大幅度降低，这也能极大的促进镁合金的研究发展和应用。
”那么，镁合金的优势在哪？镁材料的应用在哪呢？1镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，镁的比重是1.74g/cm3，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4；镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。
镁具有比强度、比刚度高，导热导电性能好,并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。
镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。
镁合金的比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380；减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。
镁合金是制造工业中可使用的最轻金属结构材料之一，其性能特点决定了众多的应用优势：一是减轻资源压力，镁合金产品的应用可以缓解铁矿和铝矿资源短缺的压力；二是减轻能源和环境压力，以汽车为例，镁合金大规模应用可降低10%—15%的油耗和排放；三是镁合金产品减震性能优越；四是镁合金能源特性好，在某种程度上可以说有镁就有电；五是镁合金产品可屏蔽电子辐射，可广泛用于手机和电脑外壳……中国有丰富的镁资源（占世界70%以上）和巨大的应用市场，为制造业减重的同时必将提升中国制造业的竞争力。
《镁合金教育资料》课件
列举镁合金相关领域的研究论文和专利作为参考。
镁合金的行业标准和技术规范
介绍镁合金制造和应用中的行业标准和技术规范。
镁合金相关的图书和学术专著
推荐镁合金相关的图书和学术专著供进一步阅读。
展望镁合金在未来的发展前景，包 括新材料、新应用和新技术。
五、总结与展望
1 镁合金市场前景分析
2 镁合金的应用前景展望 3 镁合金研究的一些挑
战和亟待解决的问题
分析镁合金市场的发展前景
展望镁合金在各行业中的应
和商业机会。
用前景和潜在需求。
讨论在镁合金研究中可能面
临的挑战和需要解决的问题。
六、参考文献
化学性质
介绍镁合金与其他元素和物质的 反应性和耐蚀性。
机械性能和加工性能
评估镁合金的强度、韧性和可加 工性。
四、镁合金的应用案例与前景展望
汽车和航空航天领域的应用 案例
探索镁合金在汽车和航空航天工业 中的实际应用示例。
生物医学材料领域的应用案 例
介绍镁合金在生物医学材料制备和 植入中的潜在应用。
镁合金的发展趋势和前景展 望
《镁合金教育资料》PPT 课件
这是一份关于镁合金的 PPT 课件。通过本课件，您将了解镁合金的背景介绍、 组成和制造、性能和特点、应用案例与前景展望等内容。
一、背景介绍
镁合金的概念
了解镁合金的定义和基本概念。
镁合金的应用领域
探索镁合金在不同领域中的广泛应用，如汽车、航空航天等。
镁合金的优点
介绍镁合金相对于其他材料的优势和特点。
二、镁合金的组成和制造
1
镁合金的主要组成成分
详细讨论镁合金的主要组成成分和相互比例。
镁合金使用寿命以及性能特点
如何提高镁合金的耐高温性能?镁合金在汽车制造、航空工业等方面的应用要求具有一定的高温性能和抗蠕变性能，稀土镁合金(AE系列)能提高合金的高温强度和蠕变强度。
研究表明，加入一定量的锡可改善合金的高温强度;加人硅可改善合金的蟠变强度;加人鳃可提高合金的高温(超过300℃)性能;加入银可提高合金的高温强度和蠕变强度。
在Mg-5Al-1 Zn-1 Si合金中加人0.5%(质量分数)的锑，使合金在150℃时的强度从168 MPa上升到178MPa,屈服强度也从81 MP。
上升到90MPa，抗冲击韧性值从21J上升到30J。
稀土会使镁合金的室温性能变差，为此，加人一些短纤维、晶须、颗粒等复合材料，以改善合金的室温和高温性能。
在Mg-/Li合金中加人一定的Mg0/Mg2Si颗粒，使合金的高温抗蠕变。
性能在温度达210℃前得到显著改善，而且随着温度的升高，改善效果更为明显。
笔记本电脑和手机外壳等在一定的工作温度范围内，要求其尺寸稳定性(抗蠕变性能)要好。
与现有的工程塑料相比，不会因环境改变而改变的镁基耐高温复合材料的性能优势可得到充分施展。
镁基复合材料的制备方法主要有真空(或保护性气氛)浸渗法、粉末冶金法、薄膜冶金法、搅拌铸造法。
提高镁合金材料使用寿命有何技术措施?镁是活泼的金属元素，标准电极电位为负值，且绝对值很大，导致镁及镁合金的耐腐蚀性很差，这阻碍了镁合金产品在应用中发挥优势，限制了其应用范围。
镁合金腐蚀的直接原因是合金元素及杂质元素的引入导致镁合金中出现第二相。
镁合金的腐蚀形态有:电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂、晶间腐蚀和丝状腐蚀以及高温氧化。
镁合金发生电化学腐蚀与溶液的pH值、溶液的性质、合金的成分及所处的环境有关。
为提高镁合金材料的使用寿命，应控制冶金因素以提高镁合金的耐腐蚀性，具体包括合金元素、杂质元素、相组成和微结构。
表面处理技术的研究，如镁合金的化学转化处理、阳极氧化、等离子微弧阳极氧化、金属镀层和物理气相沉积涂层技术等，为等离子技术提高镁合金的耐腐蚀性带来了新的生机。
镁合金材料牌号标准
镁合金分类依据镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。
其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。
在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。
它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。
一般来说，镁合金的分类依据主要有三种，分别为合金化学成分、成型工艺和是否含锆。
工业用镁的纯度可达到99.99%以上，但是纯镁不能用作结构材料。
在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等合金元素可以达到强化纯镁的目的，形成的镁合金具有较高的强度，可以作为结构材料而得到广泛的应用。
常见的镁合金体系一般都含有不止一种合金元素。
但在实际中，为了分析方便，简化和突出合金中主合金元素的作用，可以把镁合金分为Mg-Mn、Mg-Al、Mg-RE、Mg-Th、Mg-Li 和Mg-Ag 等合金系列。
镁的合金元素最常见的合金元素为铝（Al）、锌（Zn）、锰（Mn）。
合金的基本原理如下：铝（Al）添加3-10%时其硬度与强度随添加比例增加。
镁铸件含5～10%Al时对热处理有较佳之响应。
铝元素在镁中的极限固溶度为12.7%，并且随着温度的降低显著减少，室温下的固溶度为2.0%左右，利用其固溶度的明显变化可以对其进行热处理。
铝元素的含量对合金性能影响极大，随着铝元素含量的增加，合金的结晶温度范围变小、流动性变好、晶粒变细、热裂及缩松倾向明显得到改善。
而且随着铝含量的增加，抗拉强度和疲劳强度得到提高。
锰（Mn）添加少量可改善腐蚀抗，对机械性质效应极少。
在镁合金中添加锰可以提高屈服强度，锰通过除去镁合金液中的铁及其他重金属元素，避免产生有害的金属间化合物来提高Mg-Al合金和Mg-Al-Zn合金的抗海水腐蚀能力，在熔炼过程中部分有害的金属间化合物会分离出来。
锌（Zn）最多达3%，可改善强度与盐水腐蚀。
镁合金性质与特点
比重小 抗冲击
减震 性好
电磁屏蔽 优良
耐腐蚀 性能差
比强度高
延展 性差
易再生 利用
材料 镁合金
铝合金 工程塑料 铸铁
ρ/gcm-3 1.74-1.90
2.70 1.13-2.0
7.15
E/GPa 45
70 15-25
180
E/ρ 24-26
σ/MPa
σ/ρ
减震系数
180-300 118-172 30-60％
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合金元素对材料性能的影响
Si: (1) 改善铸件的热稳定性， (2) 降低塑性 (3) 提高流动性
Be: (1) 微量Be能有效降低镁合金在熔融、铸造和焊接过程中熔体表面的氧化 (2) 晶粒粗化
Re: (1) 提高耐热性 (2) 晶粒粗化
Cu、Fe、Ni: 降低合金的耐腐蚀性，需严格管控
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合金材料的处理状态
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镁合金的分类
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镁合金的强化方法
纯镁的室温性能很差，通过以下处理性能得以大幅改善
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合金元素对材料性能的影响
镁合金中的主要合金元素有Al、Zn、Mn等，有害元素有Fe、Ni、 Cu
Al: (1) 强度、硬度及铸造性，含量过高时脆化
针对性能主要从以下五种成型方式介绍：
砂型和永久型铸造、压铸、锻造、挤压、片材与板材
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不同制备方法的材料性能
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不同制备方法的材料性能
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不同制备方法的材料性能
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镁合金的优缺点及应用
镁合金的优缺点及应用镁合金是以镁为原料的高性能轻型结构材料，比重与塑料相近，刚度、强度不亚于铝，具有较强的抗震、防电磁、导热、导电等优异性能，并且可以全回收无污染。
镁合金质量轻，其密度只有1.7 kg/m3，是铝的2/3 ，钢的1/4 ，强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷，具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低，具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，非常适合用于汽车的生产中，同时在航空航天、便携电脑、手机、电器、运动器材等领域有着广泛的应用空间。
一、镁合金的优点1、镁合金密度小但强度高、刚性好。
在现有工程用金属中，镁的密度最小，是钢的1/5 ，锌的1/4 ，铝的2/3 。
普通铸造镁合金和铸造铝合金的刚度相同，因而其比强度明显高于铝合金。
镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加，故而镁合金制造刚性好的性能对整体构件的设计十分有利。
2、镁合金的韧性好、减震性强。
镁合金在受外力作用时，易产生较大的变形。
但当受冲击载荷时，吸收的能量是铝的1.5 倍，因此，很适合应于受冲击的零件—车轮；镁合金有很高的阻尼容量，是避免由于振动、噪音而引起工人疲劳等场合的理想材料。
3、镁合金的热容量低、凝固速度快、压铸性能好。
镁合金是良好的压铸材料，它具有很好的流动性和快速凝固率，能生产表面精细、棱角清晰的零件，并能防止过量收缩以保证尺寸公差。
由于镁合金热容量低，与生产同样的铝合金铸件相比，其生产效率高40%- 50% 且铸件尺寸稳定，精度高，表面光洁度好。
4、镁合金具有优良的切削加工性。
镁合金是所有常用金属中较容易加工的材料。
加工时可采用较高的切削速度和廉价的切削刀具，工具消耗低。
而且不需要磨削和抛光，用切削液就可以得到十分光洁的表面。
5、资源丰富。
中国是镁资源大国，菱镁矿、白云石矿和盐湖镁资源等优质炼镁原料在中国的储量十分丰富，为中国的原镁工业及“下游”产业的蓬勃发展和不断进步提供了物质保证。
镁合金的分类及特点
镁合金的分类及特点镁合金的分类镁合金是以金属镁为基体，通过添加一些其它的元素而形成的合金，镁合金中添加的合金元素主要有Al、Zn、Mn、Si、Zr、Ca、Li以及部分稀土族元素等[10]，一般说来镁合金的分类依据有以下三种：合金化学成分、成形工艺和是否含锆。
镁合金按合金化组元数目可分为二元、三元和多元合金体系。
常见的镁合金体系一般都含有不止一种合金元素。
但在实际中，为了分析方便，简化和突出合金中主合金元素的作用，可以把镁合金分为Mg-Mn、Mg-Al、Mg-RE、Mg-Th、Mg-Li 和Mg-Ag 等合金系列[11]。
'按合金中是否含锆，镁合金可划分为含锆和不含锆两大类。
最常见的含锆镁合金系列为：Mg-Zn-Zr、Mg-RE-Zr、Mg-Th-Zr、Mg-Ag-Zr 系列。
不含锆镁合金有：Mg-Zn、Mg-Mn和Mg-Al 系列。
目前应用最多的是不含锆压铸镁合金Mg-Al 系列。
含锆和不含锆镁合金中均既包含着变形镁合金，又包含着铸造镁合金。
锆在镁合金中的主要作用就是细化镁合金晶粒。
含锆镁合金具有优良的室温性能和高温性能。
遗憾的是Zr不能用于所有的工业合金中，对于Mg-Al 和Mg-Mn 合金，由于冶炼时Zr与Al及Mn形成稳定的化合物，并沉入坩埚底部，无法起到细化晶粒的作用[12]。
按成形工艺镁合金可分为两大类，即变形镁合金和铸造镁合金。
变形镁合金是指可用挤压、轧制、锻造和冲压等塑性成形方法加工的镁合金。
铸造镁合金是指适合采用铸造的方式进行制备和生产出铸件直接使用的镁合金[11]。
变形镁合金和铸造镁合金在成分、组织和性能上存在着很大的差异。
目前，铸造镁合金比变形镁合金的应用要广泛，但与铸造工艺相比，镁合金热变形后合金的组织得到细化，铸造缺陷消除，产品的综合机械性能大大提高，比铸造镁合金材料具有更高的强度、更好的延展性及更多样化的力学性能[13]。
因此，变形镁合金具有更大的应用前景。
主合金元素的作用根据镁合金的强化效果，其合金的元素可以分为三类[14,15]：1)既提高强度又提高韧性的合金元素，按作用效果顺序为：(强度标准：Al、Cn、Ag、Ce、Ga、Ni、Cu、Th；韧性标准：Th、Ga、Zn、Ag、Ce、Ca、Al、Ni、Cu；2)强化能力较低，提高韧性的元素：Cd，Ti和Li；3)强化效果较好，但使韧性降低的元素：Sn、Pb、Bi和Sb。
镁的各项特性
镁的各项特性镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一，是当代重要的工程材料之一，有“二十一世纪金属”之称。
镁合金又称镁基合金，是以镁为基础的合金材料，镁的成分占90％以上，是目前最轻的金属结构材料，是继钢铁、铝合金后的第三大工程材料，由于镁合金零件可以回收再利用，又称为“绿色工程材料”。
镁合金与传统产品所使用的材料相比，具优越性表现在如下方面：1、重量轻，密度为1.74g/cm3,比重为铝合金的2/3,钢铁的1/4,与塑胶相比，镁合金比重是其倍，合金比重是所有合金中最轻的，因此非常适于做3C产品外壳；2、钢性较高。
镁合金的比刚性与铝合金、锌合金相近，但为一般塑胶的10倍，在强度上优于塑胶材料。
在同等刚性条件下，1磅镁的坚固程度等于1.8磅的铝和2.1磅的钢。
3、抗震吸震性良好。
镁合金的比阻尼容量为铝合金的10－25倍，锌合金的倍，说明其吸震能力的优异，可减少噪音及振动，用在可携式设备上有助减少外震动源对内部精密电子、光学组件的干扰。
4、电磁波绝缘屏蔽性佳。
个人电脑、移动电话等设备的芯片使用时发出的高频电磁波往往会穿透外壳，互相干扰而成为噪声的来源，影响通讯及运算的品质。
另外据多项研究调查显示，人体长期处于强力电磁场下（例如居于高压铁塔附近或工作于计算机室中）容易患癌症及各种血液疾病。
镁合金是金属，本身就是良导体，可直接扮演电磁遮蔽的角色，不像塑胶材料需另作导电处理。
5、散热性良好。
一般金属的热传导度是塑胶的数百倍，因此用于电子产品外壳或零部件时，若是能够在结构及热传导上综合设计考虑，即可发挥散热片的功能，将cpu、芯片等电子零件产生的热量疏导排除。
与其它材料相比，镁合金的热传导系数略低于铝合金及铜合金，但远高于锌合金，比热与水接近，是常用合金中最高者。
6、耐蚀性佳。
镁合金在耐腐（盐腐试验）为碳钢的8倍，铝合金的4倍，更为塑胶的10以上。
7、质感极佳。
新世纪人类对金属质感、光泽仍有不可磨灭的爱恋，Nokia 8810外壳做成类金属样式，但其光泽仍有差距，质感更不同于金属，使用镁合金，因其为金属外观及触摸质感佳，对于工业设计师而言是不可忽略的事实。
镁和镁合金的性质
镁和镁合金的性质镁和镁合金的性质镁与位于其前的铍和位于其后的钙、锶、钡、镭同属于周期表中第二族。
钙，钡，锶的氢氧化物具有碱性，氧化物则同氧化铝和重金属氧化一样，在水中溶解度很小又很难熔化。
氧化铝和重金属氧化物以前被称为“土”氧，故这三个元素被称为碱土金属。
镁、铍、镭既然与钙、锶、钡同属于族，于是也被称为碱土金属。
镁及其性质镁是最轻的结构金属。
几种常用结构金属的密度（g/cm-3）(20℃)如下：铝AL镁Mg钛Ti铁Fe铜Cu2.70 1.74 4.517.878.96可见镁的密度约分为Al、Ti、Fe、Cu的64%、39%、22%、19%。
由于镁的密度小，它的合金也以质轻著称。
一般镁合金的密度在1.8g/cm-3以下，镁锂合金的密度低于镁的密度，一般为 1.6 g/cm-3。
某些超轻型镁锂合金密度甚至低于1，比水还轻。
镁合金的低密度使其比性能提高。
例如，20℃时的弹性模量为45Gpa，比铝(70Gpa)和Ti(120Gpa)的低，但三者的“比弹性模量”相差不大(≈26Gpa)。
镁和镁合金质量小的特点，使其在交通运输、航空工业和航天工业上具有巨大的应用前景。
（“比弹性模量”为材料的弹性模量与其密度的比值）镁的熔点为 651℃，沸点为1107℃。
镁的蒸气压很高，627℃时为215.95Pa，727℃时为1037.1Pa，因此镁、铍极易挥发。
镁原子最外层的两个电子很易失去，是很活泼的金属。
常温下镁能与F、Cl、Br、I等元素作用生成相应化合物。
加热时镁能与硫、氮作用生成MgS和Mg3N2。
在空气中镁会慢慢氧化，失去银白光泽而变黑。
若温度提高至400℃以上，镁的氧化速度增快，超过500℃以后氧化速度更快，会着火燃烧，此时会生成氧化镁和少量氮化镁。
镁燃烧时会发出非常强烈的光亮。
镁的这一特点，颇受人们的青睐。
早期就被利用于摄影照明，给人们留下美好的形象和记忆。
战争时期，被用来制造照明弹，把战场和目标照明得如同白昼。
高性能材料----镁合金
高性能材料----镁合金高性能材料----镁合金镁合金简介镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。
其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。
目前使用最广的是镁铝合金，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。
在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。
它是实用金属中的最轻的金属,高强度、高刚性。
镁合金的特点其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。
镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。
另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。
镁合金相对比强度（强度与质量之比）最高。
比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远高于工程塑料。
在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。
镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。
镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250MPA，最高可达600多Mpa。
屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。
镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100% 回收再利用。
镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高，可进行高精度机械加工。
镁合金具有良好的压铸成型性能，压铸件壁厚最小可达0.5mm。
适应制造汽车各类压铸件。
镁合金应用在航天的应用：镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。
镁的重量比铝轻，比重为1.8，强度也较低，只有200～300兆帕(20～30公斤/毫米2)，主要用于制造低承力的零件。
镁及镁合金知识
3
45 14
8-15
45
4
72 27
5
73 28
8
8.9
17
2.1
30-50
207 83
布氏硬度
泊松比
65
0.35
60
0.35
80
0.33
80
140
0.30
一心一意炼精镁
聚精会神做合金
镁合金应运实例
• 镁合金作为目前密度最小的金属结构材料之一，广泛应用 于航空航天工业、军工领域、交通领域、3c领域等。 • 镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化 的目的。手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年 增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。 • 在内部产生高温的电脑和投影仪等的外壳和散热部件上使 用镁合金。电视机的外壳上使用镁合金可做到无散热孔。 • 在手机电话的壳体和屏蔽材料上使用了镁合金。 • 在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁 合金。若在风扇的风叶上使用镁合金，可减小振动达到低 骚音。此外，为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻 量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。
一心一意炼精镁
聚精会神做合金 执行标准
GB/T 19078-2003 ASTM B 93M-2000
一心一意炼精镁
• •
聚精会神做合金
中国镁合金牌号
• 纯镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等 变形镁合金：MB＋顺序号表示。 元素，制成镁合金。 MB1、MB8为Mg-Mn系合金：具有良好 Mg-Mn系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr 耐蚀性和焊接性，使用温度不超过150℃。 系 和Mg-RE-Zr系等合金系。 主要用于制作飞机蒙皮、壁板及宇航结构 分为变形镁合金和铸造镁合金。 件。 MB2、MB3、MB5、MB6、MB7为Mg-Al －Zn－Mn系合金：具有好的室温力学性 能和焊接性。主要用于制造飞机舱门、壁 板及导弹蒙皮。 MB15、MB21、MB25为Mg-Zn－Zr系合 金：具有较高拉伸与压缩屈服强度、高温 瞬时强度，及良好的成形和焊接性能，但 塑性中等。主要用于制造飞机长桁、操作 系统的摇臂、支座等。 Mg-Li系合金是一种新型的镁合金，它密 度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好， 缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有 良好的应用前景。
镁合金特性
镁合金特性镁合金特性镁合金是最轻的金属结构材料，比重只有 1.8，分别为铝的2/3和铁的1/4，其比强度高达133，可以和钛的比强度相媲美，这使得镁合金可用作高强度材料。
同时，镁合金因其优良的铸造、挤压、切削和弯曲加工等性能，可以广泛地应用于汽车、电子、纺织、建筑和军事领域。
重量轻易加工抗变形减震降噪尺寸稳定高刚比度◇重量轻，镁金属是目前世界实际应用中重量最轻的金属结构材料。
◇比强度高，镁合金的强度与质量之比高，具有一定的承载能力。
◇弹性模量小，刚性好，抗震力强，长期使用不易变形。
◇抗电磁干扰及屏蔽性好。
◇对环境无污染。
镁合金的种类:合金名称镁合金的合金名称是以主要添加合金元素及其百分比来取名。
镁合金的特点在实用金属中是最轻的金属镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。
它是实用金属中的最轻的金属。
应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的。
表:各种材料的物理性质比较材料名密度(g/cm3)熔点(℃)导热系数(W/Mk)抗拉强度(MPa)屈服点(MPa)延伸率(%)比强度杨氏模量(GPa)镁合金AZ911.8259672280160815445AM601.79615622701401515145铝合金3802.70595100315160311771钢铁碳素钢7.861520425174002266200塑料ABS1.0390(Tg)0.235*40342.1PC1.23160(Tg)0.2104*3856.7 高强度、高刚性镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。
另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。
应用范围:汽车发动机附件支架,离合器壳体,变速箱壳体,仪表盘骨架,方向盘骨架,坐椅骨架,阀体手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。
镁合金的种类及其用途
镁合金的种类及其用途镁合金是一种由镁为主要成分的合金材料，具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能。
根据不同的配方和加工工艺，镁合金可以分为多种类型，并广泛应用于各个领域。
1. 镁铝合金（Mg-Al alloy）镁铝合金是一种常见的镁合金，主要由镁和铝两种元素组成。
它具有较高的强度和硬度，同时保持了良好的耐腐蚀性能。
这种合金常用于航空航天、汽车工业和电子设备等领域。
在航空航天领域，镁铝合金可以用于制造飞机和火箭的结构件，如机身、发动机外壳等。
在汽车工业中，镁铝合金可以用于制造车身结构件，如车门、引擎罩等，以提高汽车的燃油经济性和减轻车身重量。
此外，镁铝合金还可以用于制造电子设备的外壳和散热器，以提高设备的散热性能和耐用性。
2. 镁锌合金（Mg-Zn alloy）镁锌合金是另一种常见的镁合金，主要由镁和锌两种元素组成。
它具有较高的强度和耐蚀性，同时具有良好的可塑性和可加工性。
镁锌合金常用于船舶制造、建筑和电子设备等领域。
在船舶制造领域，镁锌合金可以用于制造船体结构件，如船体壳板和桅杆等，以提高船舶的耐腐蚀性和减轻船体重量。
在建筑领域，镁锌合金可以用于制造建筑材料，如屋顶板和墙板等，以提高建筑物的防火性能和耐用性。
此外，镁锌合金还可以用于制造电子设备的外壳和连接器，以提高设备的抗干扰能力和可靠性。
3. 镁铌合金（Mg-Nb alloy）镁铌合金是一种高强度的镁合金，主要由镁和铌两种元素组成。
它具有优异的机械性能和耐高温性能，常用于航空航天和核工业等领域。
在航空航天领域，镁铌合金可以用于制造航天器的发动机零部件和结构件，如涡轮叶片和推进器等，以提高发动机的工作效率和可靠性。
在核工业领域，镁铌合金可以用于制造核反应堆的结构材料，如反应堆压力容器和燃料元件等，以提高核能利用效率和安全性。
4. 镁锆合金（Mg-Zr alloy）镁锆合金是一种具有良好耐蚀性和高强度的镁合金，主要由镁和锆两种元素组成。
它常用于船舶制造、化工和海洋工程等领域。
镁合金ppt课件
PART 04
镁合金的应用领域
REPORTING
航空航天领域
01
02
03
轻量化需求
镁合金的密度低，能有效 降低航空航天器的整体重 量，从而减少燃料消耗和 碳排放。
高温环境适应性
镁合金具有较好的耐高温 性能，能在航空发动机等 高温环境下稳定工作。
高强度与刚度
镁合金经过特殊处理后， 可具备较高的强度和刚度 ，满足航空航天器的结构 需求。
阔。
随着技术的不断进步，镁合金的强度、 韧性、耐腐蚀性等性能得到了显著提升 ，为镁合金的应用提供了更多可能性。
全球范围内的政策支持也为镁合金的发 展提供了有力保障，例如欧盟的“欧洲 绿色协议”和中国的“双碳目标”，都 将镁合金作为一种重要的绿色材料进行
推广和应用。
镁合金面临的挑战与问题
镁合金的耐腐蚀性相对较差，需要采取有效的表面处理和防护措施。
镁合金的分类与应用
分类
根据成分和用途，镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金两 类。
应用
广泛应用于航空航天、汽车、3C电子等领域，以实现产品轻 量化。
镁合金的发展历程与趋势
发展历程
从20世纪30年代开始研究镁合金， 经过几十年的发展，其应用领域不断 扩大。
趋势
随着环保意识的提高和新能源汽车的 快速发展，镁合金的应用前景更加广 阔。
建筑领域
镁合金的耐腐蚀性和高强度使其可用于建筑结构 件和装饰材料，提高建筑的使用寿命和美观度。
PART 05
镁合金的未来展望与挑战
REPORTING
镁合金的发展前景
镁合金作为一种轻量化材料，在汽车、 航空航天、电子产品等领域具有广泛的 应用前景。随着环保意识的提高和能源 消耗的增加，镁合金的应用前景更加广
镁合金熔化安全技术操作规程（三篇）
镁合金熔化安全技术操作规程镁合金是一种具有轻质、高强度和良好的机械性能的材料，广泛应用于航空、汽车和电子等领域。
然而，由于其低熔点和易燃的性质，对于镁合金的熔化工作需要特殊的安全技术操作规程。
下面是一个关于镁合金熔化安全技术操作规程的____字详细说明：一、概述镁合金熔化工作需要严格遵守安全操作规程，以预防火灾和事故的发生。
本文将从镁合金材料的性质、熔化设备的选择和使用、火灾预防和应急处置等方面详细介绍镁合金熔化安全技术操作规程。
二、镁合金材料的性质镁合金的熔点相对较低，易燃且火焰温度高，因此在熔化过程中需要特别注意防火措施。
此外，镁合金还具有易氧化的特点，容易与空气中的氧气发生反应，因此需要在惰性气氛下进行熔化工作。
三、熔化设备的选择和使用1. 熔炉选择：应选用具备良好耐火性和隔热性能的炉体材料，确保炉体不产生热裂纹并能够承受高温的侵蚀。
同时，炉子的内部应设置耐高温的反应层，以减少反应产物对炉子的腐蚀和污染。
熔炉的外部应设置防热层，以防止辐射热对熔炉周围环境的影响。
2. 熔炉操作：熔炉应进行定期的维护保养工作，确保炉体的正常运行。
在熔化过程中，应定期检查炉体的温度和压力，避免出现异常情况。
同时，应按照操作手册的要求进行炉体的升温和降温，避免温度过高或过低造成设备的损坏。
3. 熔炉保温：在熔化过程中，需要对熔炉进行保温，以减少能量的损失和环境的影响。
保温材料应具备良好的热稳定性和隔热性能，并能够耐受高温和腐蚀。
同时，应定期检查保温材料的完整性和性能，确保其正常工作。
四、火灾预防措施1. 熔化环境控制：在熔化过程中，应保持熔炉内的环境干燥，并尽量降低空气中的氧气含量，以减少镁合金与氧气的反应。
可以使用惰性气体作为熔炉内的气氛，例如氮气或氩气。
2. 防火设施准备：熔化现场应配备消防器材和防火用品，如灭火器、灭火器、防火涂层等。
同时要定期检查这些设施的有效性，并进行维护和更换。
3. 电气设备安全：熔化现场的电气设备应符合相关的安全标准，并定期进行维护和检测。
镁合金的优缺点与应用
镁合金的优缺点及应用镁合金是以镁为原料的高性能轻型结构材料，比重与塑料相近，刚度、强度不亚于铝，具有较强的抗震、防电磁、导热、导电等优异性能，并且可以全回收无污染。
镁合金质量轻，其密度只有1.7 kg/m3，是铝的2/3，钢的1/4，强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷，具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低，具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，非常适合用于汽车的生产中，同时在航空航天、便携电脑、手机、电器、运动器材等领域有着广泛的应用空间。
、镁合金的优点1、镁合金密度小但强度高、刚性好。
在现有工程用金属中，镁的密度最小，是钢的1/5，锌的1/4，铝的2/3。
普通铸造镁合金和铸造铝合金的刚度相同，因而其比强度明显高于铝合金。
镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加，故而镁合金制造刚性好的性能对整体构件的设计十分有利。
2、镁合金的韧性好、减震性强。
镁合金在受外力作用时，易产生较大的变形。
但当受冲击载荷时，吸收的能量是铝的1.5倍，因此, 很适合应于受冲击的零件一车轮；镁合金有很高的阻尼容量，是避免由于振动、噪音而引起工人疲劳等场合的理想材料。
3、镁合金的热容量低、凝固速度快、压铸性能好。
镁合金是良好的压铸材料，它具有很好的流动性和快速凝固率，能生产表面精细、棱角清晰的零件，并能防止过量收缩以保证尺寸公差。
由于镁合金热容量低，与生产同样的铝合金铸件相比，其生产效率高40% ~ 50% ,且铸件尺寸稳定，精度高，表面光洁度好。
4、镁合金具有优良的切削加工性。
镁合金是所有常用金属中较容易加工的材料。
加工时可采用较高的切削速度和廉价的切削刀具工具消耗低。
而且不需要磨削和抛光，用切削液就可以得到十分光洁的表面。
5、资源丰富。
中国是镁资源大国，菱镁矿、白云石矿和盐湖镁资源等优质炼镁原料在中国的储量十分丰富，为中国的原镁工业及下游”产业的蓬勃发展和不断进步提供了物质保证。
镁合金
镁及镁合金认知报告一、镁及镁合金的概述镁的元素符号为Mg,原子序数12，元素周期表中ⅡA族碱土金属元素，电子轨道分布1s2 2s2 2p6 3s2，其相对原子质量为24.3050。
纯镁具有金属色泽，呈亮白色，标准大气压下纯镁为密排六方结构，无同素异构转变。
镁是地壳中最丰富的元素之一，约占地壳组成的25%。
镁是常用金属结构材料中最轻的一种，其熔点为650℃，与铝熔点差不多，但密度是铝的2/3，为1.738g/cm3。
但是纯镁的力学性能很差，化学活性很强，电极电位很低，抗蚀性较差，由于具有以上缺点，镁至今还未成为可以大规模使用的结构材料。
镁与一些金属元素如铝、锌、锰、稀土、锆、银和铈等合金化后得到的高强度轻质合金称为镁合金。
镁合金的密度通常为 1.75-1.85 g/cm3，在现在的金属材料中最小，约为铝的64%，钢的23%，而其铸件的比强度和疲劳强度均比铸铝合金高，此外，镁合金的弹性模量较低，在弹性范围内承受冲击载荷时，所吸收的能量比铝高50%左右，可制造承受猛烈冲击的零部件。
镁合金阻尼性能好，适合于制备抗震零部件。
同时，镁合金具有优良的切削加工性能，切削速度大大高于其他金属。
镁合金还具有优良的铸造性能，可以用几乎所有铸造工艺来铸造成形。
正因为以上优点，镁合金在汽车、电子、电器、航空航天、国防军工、交通等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景。
但是，由于受材料制备、加工技术、抗腐蚀能力、抗蠕变性能以及价格因素的影响，目前镁合金的应用量远远落后于钢铁和镁合金。
二、镁合金的基本概念1.镁合金的分类一般来说镁合金的分类依据有三种：合金化学成分，成形工艺和是否含锆。
按化学成分，镁合金主要划分为Mg-Al、Mg-Mn、Mg-Zn等二元，以及Mg-Al-Zn、Mg-Al-Mn等三元系及其他多组分系镁合金。
按成形工艺，镁合金可划分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织性能上存在很多差异。
铝、锆为镁合金中的主要合金化元素。
镁合金缩写
镁合金缩写
镁合金是一种轻质高强度的金属材料，常用于制造航空航天设备、汽车零部件、电子产品外壳等。
由于镁合金的化学性质较为活泼，容易与氧气反应产生氧化物，因此常常采用缩写来表示不同种类的镁合金。
以下是几种常见的镁合金缩写：
1. AZ91D：这是一种常用的镁合金，由91%的镁、8.9%的铝和0.1%的锌组成。
它具有良好的强度和耐腐蚀性能，在汽车零部件、手机外壳等领域应用广泛。
2. AM50：这是另一种常用的镁合金，由50%的镁和50%的铝组成。
它比AZ91D更加易加工，常用于制造电子产品外壳、航空航天设备等。
3. ZK60：这是一种镁锆合金，由60%的镁和40%的锆组成。
它具有较高的强度和耐腐蚀性能，在航空航天设备、火箭发动机等领域得到广泛应用。
4. WE43：这是一种镁稀土合金，由93%的镁、4%的铽和3%的钕
组成。
它具有良好的耐腐蚀性能和高温稳定性，在航空航天设备、核反应堆等领域得到广泛应用。
以上仅是几种常见的镁合金缩写，实际上镁合金品种较多，各种合金对应的缩写也不尽相同。
对于使用镁合金的行业来说，了解不同种类的镁合金及其缩写是非常必要的。
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与氧的亲合力大，常用做还原剂，去置换钛、锆、铀、铍等金属 粉状或细条状的镁，在空气中很易燃烧 金属镁无磁性，且有良好的热消散性 镁能直接与氮、硫和卤素等化合
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镁合金的性能
➢ 比重小：铝的2/3，铁的1/4 ➢ 比强度高:比铝合金高50MPa，是碳钢2倍 ➢ 减震性好：阻尼性优于铸铁 ➢ 抗冲击：优于铝合金和软钢 ➢ 切削性好：切削力为铝和软钢的1/2 ➢ 电磁屏蔽优良:可屏蔽频率范围较广 ➢ 易再生利用：可节约资源、保护环境
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镁合金性能的改善方法
合金元素影响镁合金的力学、物理、化学和工艺性能
利用固溶强化、析出强化、弥散强化来提高合金的常温和高温力学性能
1.从晶体学、原子的相对大小、化学因素进行考虑 2.较高的固溶度，随温度变化有明显变化，时效后形成有效强化效果的过渡相 3.提高强度: Al＞Zn ＞Cu 4.提高韧性: Zn＞Al ＞Cu
(2) 提高耐蚀性，但也同时增加应力腐蚀敏感性
Zn: (1) 具有固溶强化及时效强化作用，改善机械性质及耐腐蚀性 (2) 含量过高时，流动性降低，减低铸造性
Mn: (1) 与Fe形成高熔点的Al-Fe-Mn化合物沉淀，减少了杂质铁对抗蚀性的危害 (2) 细化晶粒 (3) 提高韧性
Si: (1) 改善铸件的热稳定性， (2) 降低塑性 (3) 提高流动性
比重小 抗冲击
减震 性好
电磁屏蔽 优良
耐腐蚀 性能差
ห้องสมุดไป่ตู้
比强度高
延展 性差
易再生 利用
材料 镁合金
铝合金 工程塑料 铸铁
ρ/gcm-3 1.74-1.90
2.70 1.13-2.0
7.15
E/GPa 45
70 15-25
180
E/ρ 24-26
σ/MPa
σ/ρ
减震系数
180-300 118-172 30-60％
25.9 10-12.5
24.3
200-350 100-250 200-400
73-128 50-167 27-54
2-5％ -
10-17％
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3
镁合金的晶体结构
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4
ASTM 命名方法
AZ 9 1D
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标识代号 表示Zr含量大致为1% 表示Zn含量大致为9% 代表名义含量(质量分数)次高的合金元素Zr 代表名义含量(质量分数)最高的合金元素Zn
5
合金材料的处理状态
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6
镁合金的分类
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7
镁合金的强化方法
纯镁的室温性能很差，通过以下处理性能得以大幅改善
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8
合金元素对材料性能的影响
镁合金中的主要合金元素有Al、Zn、Mn等，有害元素有Fe、Ni、 Cu
Al: (1) 强度、硬度及铸造性，含量过高时脆化
σ是屈服应力；σ0是单晶体的屈服应力；K是常数；d 是晶粒尺寸
室温下铝的K值是68，镁的K值是280，纯镁或镁合金 之
晶粒细化对屈服强度的增加效果非常明显 晶粒细化的途径
热挤压，粉末冶金、热机械处理(TMT)、等通道角挤压方法、快速凝固
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镁合金性能的改善方法
复合材料功能
1. 提高成核率 2. 增加冷却率 3. 阻止晶界移动
作为结构材料使用时，硬度、刚度及耐磨性不够理想，使用上受到限制。
保持镁合金轻量化优势下，使用SiC、Al2O3、石墨、纳米陶瓷微粒等制
造镁基复合材料来提高镁合金强度和耐磨性
复合材料的制造方法
1. 铸造冶金法（Casting) 2. 粉末冶金法（Powder Metallurgy） 3. 喷射沉积法 (Spry Forming)
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镁合金性能的改善方法
能否热处理强化取决于固溶度是否随温度变化 镁合金的热处理工艺大致可分为退货和固溶时效两大类
1. 退 火：降低镁合金铸件的内应力提高工件的尺寸稳定性 2. 固溶时效：形成过饱和固溶体及有效析出物
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镁合金性能的改善方法
合金的屈服强度和晶粒尺寸之间满足Hall-Patch关系 σ=σ0 + Kd-1/2
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Cooperate and Win Together
Thanks !
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目录
镁合金的物理冶金特性 镁合金的牌号与分类 镁合金的强化方式与途径 常用镁合金的性能
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金属镁的特性
镁(magnesium) - 银白色金属元素，略有延展性
元素特性: 原子量：24.31 密度:1.74g/cm3
熔点:648.8 ℃ 沸点:1107 ℃
化合价+2
电离能7.646 ev
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合金元素对材料性能的影响
Si: (1) 改善铸件的热稳定性， (2) 降低塑性 (3) 提高流动性
Be: (1) 微量Be能有效降低镁合金在熔融、铸造和焊接过程中熔体表面的氧化 (2) 晶粒粗化
Re: (1) 提高耐热性 (2) 晶粒粗化
Cu、Fe、Ni: 降低合金的耐腐蚀性，需严格管控
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材料性能的种类
材料性能主要表现为以下四种：
1. 力学性能 2. 物理性能 3. 化学性能 4. 工艺性能
材料力学性能主要有以下七种：
1. 弹性(弹性模量与刚度) 2. 强度(屈服强度与抗拉强度) 3. 塑性(延伸率) 4. 硬度(布氏、洛氏与维氏)
5. 冲击韧性(冲击吸收功) 6. 疲劳特性(应力大小与循环次数) 7. 耐磨性(尺寸变化与质量损失)
针对性能主要从以下五种成型方式介绍：
砂型和永久型铸造、压铸、锻造、挤压、片材与板材
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不同制备方法的材料性能
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不同制备方法的材料性能
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不同制备方法的材料性能
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不同制备方法的材料性能
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不同制备方法的材料性能