镁合金讲座

1、镁用途镁是在自然界中分布最广的十个元素之一(镁是在地球的地壳中第八丰富的元素，约占2%的质量，还原剂，制造闪光粉，轻质合金原料。

化学性质镁能和二氧化碳发生燃烧反应，因此镁燃烧不能用二氧化碳灭火器灭火。

镁由于能和N2和O2反应，所以镁在空气中燃烧时，剧烈燃烧发出耀眼白光。

一些烟花和照明弹里都含有镁粉，就是利用了镁在空气中燃烧能发出耀眼的白光的性质。

20世纪90年代以来，市场经济拉动了中国镁工业的发展。

在90年代的10年间，中国原镁产量增长了37倍。

2、镁合金概念合金，是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。

一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。

根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金。

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。

产品优点优点：①密度小，比铝轻1/3，其比强度（抗拉强度与密度之比值）较铝合金高；②疲劳极限高；③能比铝合金承受较大的冲击载荷；④导热性好；⑤铸造性能好；⑥尺寸稳定性好；⑦易回收；⑧有良好的切削加工性；⑧有较好的减振性能；⑩在诸多方面比工程塑料优越，可替代工程塑料；@在煤油、汽油、矿物油和碱类中的耐蚀性较高等。

主要合金元素有铝、锌、锰、以及锆等。

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。

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（触变成形）AZ91 1.82 596 72 280 160 8 154 45AM60 1.79 615 62 270 140 15 151 45国内外将镁合金应用于汽车行业，以减重、节能、降低污染，改善环境。

发达国家汽车百公里耗油最终将实现3L目标，欧洲汽车用镁占镁总消耗量的14%，预计今后将以15-20%的速度递增，2005年将达到20万吨。

我国东风、长安等汽车已开始用镁合金，不久、重庆，成都等地将成为我国汽车用镁合金研究与开发应用生产基地。

与塑料相比，镁合金具有重量轻、比强度高、减振性好、热疲劳性能好、不易老化，又有良好的导热性、电磁屏蔽能力强、非常好的压铸工艺性能，尤其易于回收等优点，是替代钢铁、铝合金和工程塑料的新一代高性能结构材料。

镁合金应用：目前，镁合金的应用零部件可归纳为2类。

(1）壳体类。

如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。

(2）支架类。

如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。

（3）压铸1、镁合金型材、管材用作自行车架、轮椅、康复和医疗器械等。

2、现代战争需要军队具有远程快速部署运动的能力，要求武器装备轻量化，在手持式武器、装甲战车、运输车、航空制导武器上将大量采用轻金属材料。

轻量化是提高武器装备作战性能的重要方向。

镁所具有的轻质特性决定了镁合金是生产航天器、军用飞机、导弹、高机动性能战车、船舶的必不可少的结构材料，因此，大力开发镁合金应用范围是国防现代化的需要。

3、镁合金铸件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。

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。

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。

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。

屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。

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。

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，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。

在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300～500倍。

机械加工性能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。

镁合金比其他金属的切削阻力小，在机械加工时，可以较快的速度加工。

各种金属的切削阻力（以镁合金的切削阻力为1)金属名切削阻力镁合金1.0铝合金1.8黄铜2.3铸铁3.5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（触变成形）AZ91 1.82 596 72 280 160 8 154 45AM60 1.79 615 62 270 140 15 151 45表面处理：化学转化膜较薄、软，防护能力弱，一般只用作装饰或防护层中间层。

阳极氧化阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层，并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁合金常用的表面处理技术之一。

金属涂层镁及镁合金是最难镀的金属，其原因如下：（1）镁合金表面极易形成的氧化镁，不易清除干净，严重影响镀层结合力；（2）镁的电化学活性太高，所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀，或与其它金属离子的置换反应十分强烈，置换后的镀层结合十分松散；（3）第二相（如稀土相、γ相等）具有不同的电化学特性，可能导致沉积不均匀；（4）镀层标准电位远高于镁合金基体，任何一处通孔都会增大腐蚀电流，引起严重的电化学腐蚀，而镁的电极电位很负，施镀时造成针孔的析氢很难避免；（5）镁合金铸件的致密性都不是很高，表面存在杂质，可能成为镀层孔隙的来源。

因此，一般采用化学转化膜法先浸锌或锰等，再镀铜，然后再进行其它电镀或化学镀处理，以增加镀层的结合力。

电镀或化学镀是同时获得优越耐蚀性和电学、电磁学和装饰性能的表面处理方法。

缺点是前处理中的Cr、F及镀液对环境污染严重；镀层中多数含有重金属元素，增加了回收的难度与成本。

由于镁基体的特性，对结合力还需要改善。

与镁合金的其他表面处理技术相比，有机涂层保护技术具有品种和颜色多样、适应性广、成本低、工艺简单的优点。

目前广泛使用的主要是溶剂型的有机涂料。

粉末型的有机涂层因无溶剂，和具备污染少、厚度均匀以及较佳耐蚀性能等特点，近几年来在汽车、电脑壳体等镁合金部件上的应用较受欢迎。

镁合金压铸件由于锁模力不足、合模不良、模具强度不足、熔汤温度太高等问题会出现表面有毛刺的现象，这种现象叫做产品披锋，往往是企业必须要面对的后处理加工工序.目前主要是根据产品性质运用手工打磨，氢氧爆炸以及昭凌冷冻抛丸机去解决火灾预防镁合金切削工艺的火灾危险性1.1 镁屑性质活泼，高温下极易燃烧。

镁合金切削过程中，镁屑切口处大部分是未氧化的镁和镁合金。

由于金属镁属一级遇湿易燃品，着火点及最小引燃能量低，加之切屑薄而小，比表面积大，因此高温环境下在空气中极易燃烧。

1.2 高速切削时会产生高温，引燃镁屑。

机械加工时，为充分发挥刀具的切削性能，提高生产效率和工件质量，一般要求较高的切削速度。

而高速度的切削往往会使金属切屑的温度高达700°C~ 1 000°C，当缺乏冷却液的有效供应时，高温将足以引燃镁屑起火。

1.3 镁屑燃烧温度高，火灾蔓延速度快，扑救难度大。

镁一旦发生火灾，其燃烧温度可达3 000°C。

当镁屑呈粉状时与空气混合遇火能发生爆炸。

镁合金切削加工工艺火灾预防3.1 控制好切削速度。

3.2 正确选择切削液。

3.3 强化易燃、可燃物品的监管。

如普通机床液压油约有20 kg~70 kg。

所以日常工作中应加强设备的检修与维护，保持机床完好，严防漏油。

对清洁机床后遗留的油抹布、油棉纱等，应及时清理，并与镁屑相隔离。

4.1 严禁使用水、泡沫、四氯化碳、二氧化碳灭火剂扑救。

4.2 对已燃金属镁屑应选用D级灭火器。

如7150、D类干粉、干砂等，考虑到目前国内市场上7150、D类干粉灭火器并不常见，而干砂对机床（特别是精密机床）损坏大，根据实际可就地取材选用75 %~80 %的覆盖熔剂粉加20 %~25 %硫磺粉经混合制成的撒粉熔剂灌装在手提干粉灭火器中进行灭火，效果明显。

4.3 扑救镁屑火灾时，应使灭火器喷嘴与起火镁屑间保持一定距离，以尽量减少灭火器喷射过程中对镁屑的冲击作用，防止镁屑扩散形成爆炸性混合物。

镁合金板材用途①镁合金板材是航空、航天工业不可缺少的材料。

航空材料减重带来的经济效益和性能改善十分显著，商用飞机与汽车减重相同质量带来燃油费用节省，前者是后者的近100倍，而战斗机的燃油费节省又是商用飞机的近10倍，更重要的是其机动性能改善可以极大提高其战斗力和生存能力。

正因为如此，航空工业才会采取各种措施增加镁合金应用。

现在飞机所用的铝材料约占飞机总重量的85%，高强度、耐腐蚀的镁合金板比铝板性能更好，在飞机上应用更有优势。

②镁合金是减轻武器装备质量，实现武器装备轻量化，提高武器装备各项战术性能的理想结构材料。

军工上应用，如直升机、歼击机都要大量使用；坦克、装甲车、军用吉普车、枪械武器等等，可使单兵综合作战系统降到 6.37Kg。

用镁板制造子弹壳、炮弹壳，使单兵子弹负载增加一倍。

③交通工具上应用，如汽车、火车、船舶等，减轻重量、节省能源、减少污染，国家正大力发展。

④在3C产品上广泛应用。

⑤在电源上应用，镁电源类产品都是高能无污染电源，如制造镁锰干电池、镁空气电池、镁海水电池、鱼雷电源以及动力电池。

⑥高电位镁合金牺牲阳极板用在金属保护上。

⑦民用也很广。

如环保建筑装饰板材、体育、医疗器械、工具、高级眼镜架、手表壳、高级旅行用品等焊丝应用镁合金焊丝用于各种锻压镁合金及铸造镁合金，广泛应用于光学仪器，航空航天，汽车配件及民用镁制品和工艺品的焊接，是用于焊修镁合金断裂，裂纹，沙眼气孔的专用镁合金焊丝。

青元镁合金：设备熔镁炉挤压机热处理炉行车车床锯床检测设备模具棒材、板材、异型材、冲压、轧制镁合金类别、尺寸及性能Φ100 Φ240 Φ150 Φ50 Φ30 Φ18 150*60 180*40 130*50 32管材 50管材客户雷电十所二十九所十四所五十三所五十二所五零四所九州联想奥图西安炬光。

加工方式数控加工中心（车、铣、钳工、线切割、激光）热处理均匀化处理去应力退火资质证书成果鉴定SGS、CMA力学检测报告ISO9001A质量体系高新企业下属企业成都青元表面有限责任公司青海青元泛镁科技有限公司成都分公司产品检测图纸关键尺寸、减重尺寸、配合部位、高强镁合金性能特点：强度高300-400MPa（普通商用镁合金普遍＜280MPa）塑性好15-25%（商用镁合金普遍＜10%）阻燃性好500℃长时间加热不燃烧表面处理多样本导、镀镍、镀银、镀金、喷塑等等导电性好适合微波、信号等精密零件机加工性能好机加工参数和铝合金相似，无特殊要求，不发生机加工起火应用范围广结构件、框架壳体、波导件等性质材质AZ31B密度g/cm^3 1.77弹性模数GPa 45.0比强度200比刚性200比热J/(kg·℃) 101热传导性W/m-k 96.0热膨胀系数μm/m-℃26.0熔点℃650高强镁合金焊接常规焊接方法都可以用于镁合金的焊接：电阻焊摩擦焊扩散焊超声波焊钎焊电子束焊激光焊等由于高强镁具有优良的熔铸性和抗氧化性,故焊接性能较一般镁合金好任务：1、检测标准力学成分2、常规镁合金主要生产企业及种类3、镁合金性能物理、力学4、加工设备常识5、金属材料各性能指标的概念6、市场部成都范围潜在客户资料7、综合部形象墙以及展览8、5月15号各部门整理出任务报告。