镁合金成形技术现状及研究进展

延 展性 和 更好 的力 学性 能 ，从 而满 足更 多结 构 件 的需 要 。另外 ，镁 合 金 的半 固态 成形 作 为一 种新 型铸 造技
术 也 得到 了广 泛 的研 究 与应用 。
３ １ 镁 合金 铸造 方 法及发 展动 态 ．
（）能提 高塑 性但 强化 效果 较弱 的合 金元 素有 ： ２
【］ ２ 财政部 信息 中心 ． 青海 ８个项 目被纳入围家金太阳示范工程
２ § ６ Ｔ
青 海 斛 技
２１ 年第 ５ ００ 期
Ａ ，ｚ ，ｃ ，Ａ ，ｃ ，Ｎ ，ｃ ，Ｔ （ 度 Ｊ ： ｌ ｎ ａ ｇ ｅ ｉ ｕ ｈ 强 顷序
高一低 ） 。 Ｔ ，Ｇ ，ｚ ，Ａ ，Ｃ ，Ａ ，Ｎ ，Ｃ （ ｈ ａ ｎ ｇ ａ ｌ ｉ ｕ 塑性 加 序 ： 高一低 ） 。
［ＢＯ １ ２０ － １） ０ ０ ０ — ８．ｔ ：ｗ ｗｍ Ｌ ｏ． Ｅ ／ ． ０ ９ １— ５【 １— ９ ０ 】ｈ ｐ／ｗ ．ｏ ｇｖ ｎ Ｌ（ ２ ２ ｔ／ ｃ
由于纯镁的强度很低 ，很少作为结构材料在工业
上 应用 。 因此 要采用 合金 化技 术 开发 丁业镁 合 金 ，通
过适当的合金化后 ，镁的强度可显著提高 。镁合金的
度为 １ ４ ・ｍ ，是铝 的 ２３ ． ｇｃ ７ ／ ，钢 的 １ ，具有 比强 度 、 ／ ４
镁 的 相 对 原 子 质 量 为 ２ ． ５ ， 原 子 体 积 为 ４３ ０ ０
１． ｍ・ ｏ～ ４０ ｔ ｌ，原 子 直 径 为 ３ ０ ｃ ｏ ． Ａ。镁 具 有 密 排 六 方 ２
减重 、改善 车辆 动 力性 能 和降低 能耗 外 ，还 可显著 改
表 １
室温 下 （０ ）镁 的 典型 力学 性 能… ２℃
汪 ：载荷 ５ ０ ｇ ０ ｋ ，球 面直 径 １ｎｍ。 ０ｌ
２２ 镁 的合金化 ．
钍 、锆 、银 和铈 等 ，这些 合金 元 素主 要是 通过 固溶 强 化和 （ 沉淀 强化来 提 高材 料性 能 。根 据合 金化 元 或） 素对二 元镁 合金 力学 性能 的影 响 ，可 以将合 金 元 素分 为三类 ： （）能 同时提 高镁 的强度和 塑性 的合 金元 素有 ： １
（ｃ） 结构 ，在 标 准大气 压 下 和室温 下 ，镁 的 晶格 常 ｈｐ 数分 别 为 ａ ．２ ２ ｍ，ｃ＝ ．１ ９ ｍ，ｃ ＝１ ２ ｎ ＝０３ ０ ｎ ０５ ９ ｎ ／ ． ４ ｍ。 ａ ６ 其 中 ｃ 值 非 常接 近 由紧密 堆 积球 体 得 到 的理 论 比值 ／ ａ
１６３ ． ２。
常 用 合 金 元 素 主要 有 铝 、钙 、锌 、锰 、稀 土 金 属 、
一
深 度 分 析 『ＢＯ ］ ２ １— — ４ ） ００ ０ 一 ８． ｔ ：ｗ ｗ Ｅ ／Ｌ． ０ ０ ３ ２ ［ １— ９ ｏ １ｈｔ ／ ｗ ． （ ２ ｐ／
ｃ ｎ ｃｒＣ Ｗ．ｎ ｈｉａ ｉ．Ｏ １ ｃ
［ 青海省发展改革委员会． 于启 动青海柴达木盆地首批并 网 ３ ］ 关 光伏 电站的报告【】西宁 ：青海省发展改革委员会 ，２ ０ ． Ｒ． ０９
镁 元素 地 壳 表 层 金 属矿 的 资源 含 量 为 ２３ ，位 ． ％
居 常用金 属 的第 ３位 ，而且在盐 湖 及海 洋 中的含 量也
十分 可观 ，如海水 中镁 的含量达 ２１ ０ｔ ．×１ 。资源 、能
源 和环保 问题将 会或 者正 在限制 着 人类社 会 的进一 步
２ 镁 合 金 概 述
比刚度 高 ，导 热 性 、导 电性 好 ，阻 尼 减 震 ， 电磁 屏
蔽 ，易于加 ］成 形和容 易 回收等 优点 。如 果 大量采 用 － 镁合 金来取 代 目前航 空航 天 、交 通运 输 、民用 建筑 等
行业 主要使 用 的铝合金 及钢结 构 材料 ，可 以有 效实 现 轻量 化 的 目标 。用在汽 车 、摩托 车 、轨道 列 车上 除能
２１ 镁 的性 能 ．
发 展 ，但 是镁作 为一 种轻 质材料 ， 由于 没有 充分 发挥
其性能潜力 ，其增长模式与铝存在显著差异 。因此 ，
在很 多重要 金 属趋于枯 竭 的今 天 ，加 速开 发镁 金 属材
料是 实现可持 续发展 的重要措 施之 一 。 镁 合金是 １ 业 应用 中最 轻 的结构 金属 ，纯 镁 的密 二
关键词 ：镁合金 ；成形技术 ；发展动态 ；研究进展
１ 前 言
１１ 镁 合金 开发应 用的意义 ．
善 车辆 结构 和吸 收振 动及 噪声 。相 对于 目前 大量 使 用 的工 程 塑 料 ，镁 合 金 利 于 回收 ，是 对 环 境 友 好 的材 料 。用镁 合金 制造 电子 产 品的外 壳 ，不需 作 导 电处理 就 能获得 很好 的屏 蔽效 果 ，还 可 以及时 散 出器件 运行 时产 生 的热量 ，提 高器 件 的工 作效 率和使 用寿命 。
２ １ 年第 ５ ００ 期
青海科技
镁合金成 形技术现状及研 究进展
陈咏华
（ 大学机 械系 ，青海 青海
西宁
８０ １） １０６
摘 要 ：本文慨述了镁合金材料 的性能 、特点及镁合金的Байду номын сангаас用 ，介绍 了镁合金 的成形 工艺 ，包括压铸 、熔模铸造 、
消失 模 铸 造 、塑 性 成形 、超 塑性 成 形 和 半 固态 成 形等 技 术 ，展 望 了其 发 展前 景 。
Ｃｄ， Ｔｉ Ｌｉ ， 。
３ １１ 压铸 ．．
该 方法 是将 液 态或 半 固态 的镁合 金 ，高
室温下镁 的拉伸性能 和压缩性 能见 表 １ 。室 温
（ ３ ）下镁 的最高纯度为 ９ ． ％时，动态弹性模量 ２ Ｋ ９ ９８ ９
为 ４Ｇ ａ ４ Ｐ ，静 态 弹 性 模 量 为 ４ Ｇ ａ ０ Ｐ 。镁 纯 度 为 ９ ．％ ９８ 时 ，动态 弹性 模量 为 ４ Ｇ ａ ５ Ｐ ，静 态 弹性 模量 为 ４ Ｇ ａ ３ Ｐ。 随着 温度 的增加 ，镁 的弹性模 量下 降 。