镁合金特性
镁合金特性
镁合金的特性
（1）镁合金的比重小，是目前最轻的结构材料之一，密度在
1.75~1.85g/cm3之间，约为铝的64%钢的23%镁合金比强度明显高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强材料；比刚度则与铝合金和钢相当但远高于纤维增强材料，具有很好的优越性。
比弹性模量与高强铝合金、合金钢的大致相同。
（2）阻尼性能好，适合于制备抗震零部件。
镁合金具有良好的阻尼系数，有利于减震和降低噪音。
（3）镁合金具有良好的铸造性和尺寸稳定性。
镁与铁的反应性很低，压铸时压铸模的熔损少，使得铸模的使用寿命提高；镁在单位容量下的热焙低，其压铸速度可比铝高，且镁铸件的铸造和加工精度高，可以进行高速机械加工，生产效率高，成本低，适用于汽车工业的大批量生产。
（4）切削加工性能优良，其切削速度大大高于其他金属。
不需要磨削、抛光处理，不使用切削液即可以得到粗糙度很低的加工面。
另外镁合金在受到冲击或者摩擦时，表面不会产生火花。
（5）镁合金具有较好的热导性、热稳定性、抗电磁干扰性、屏蔽性能。
（6）镁合金可回收利用，回收成本低，回收利用率高。
（7）由于镁在液态下容易剧烈氧化、燃烧，所以镁合金必须在溶剂覆盖下或者在保护气氛中熔炼。
镁合金铸件的固溶处理也要在SO2、CO2或SF6气体保护下进行，或者在真空下进行。
镁合金的固溶处理和时效处理时间均较长。
镁合金性质与特点
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
2020/7/1
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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
2020/7/1
10
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
az31镁合金的参数
az31镁合金的参数az31镁合金是一种常用的轻质合金材料，由铝、锌和镁组成。
它具有优异的机械性能、良好的耐腐蚀性和良好的可加工性。
本文将详细介绍az31镁合金的参数及其特点。
az31镁合金的化学成分主要包括铝（Al）含量为2.5-3.5%，锌（Zn）含量为0.6-1.4%，镁（Mg）含量为余量。
其中，铝的添加可以提高合金的强度和硬度，锌的添加可以增加合金的耐腐蚀性，镁是合金的主要成分，决定了合金的轻量化特性。
az31镁合金具有较低的密度，约为1.78g/cm³，相比于钢铁和铝合金来说更加轻盈。
这使得az31合金在航空航天、汽车制造和电子设备等领域有着广泛的应用前景。
az31镁合金的机械性能也十分出色。
它具有较高的屈服强度和抗拉强度，分别为190MPa和275MPa。
同时，az31合金还具有良好的抗腐蚀性能，能够在大气环境下长期保持稳定。
除了优异的机械性能和耐腐蚀性能外，az31镁合金还具有良好的可加工性。
它可以通过各种常规的金属加工工艺进行加工，如锻造、挤压、轧制和拉伸等。
同时，az31合金还可以通过热处理来进一步提高其强度和硬度。
然而，az31镁合金也存在一些问题。
首先，镁合金具有较高的化学活性，容易与氧气和水发生反应，导致氧化和腐蚀。
因此，在使用az31合金时需要采取一些措施来保护其表面，如涂层、电镀等。
其次，镁合金的熔点较低，加工温度要控制好，避免过高温度导致合金熔化或变形。
在应用方面，az31镁合金具有广泛的用途。
在航空航天领域，az31合金可以用于制造航空器的结构件、发动机零部件和燃料箱等。
在汽车制造领域，az31合金可以用于制造汽车车身、发动机零部件和悬挂系统等。
在电子设备领域，az31合金可以用于制造手机外壳、电池壳体和散热器等。
az31镁合金是一种具有优异机械性能、良好耐腐蚀性和可加工性的轻质合金材料。
它在航空航天、汽车制造和电子设备等领域有着广泛的应用前景。
然而，镁合金的化学活性和熔点问题需要引起重视。
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1.5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1.5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。
镁合金特性
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、飞机等零件的优秀材料
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，减震性是铝的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，是常用合金中最高者
6.质感佳——镁合金的外观及触摸质感极佳，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。
镁合金的应用
镁合金的应用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，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。
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。
镁合金的应用领域1、航空航天领域结构减重和结构承载与功能一体化是飞机机体结构材料发展的重要方向。
镁由于其低密度、高比强度的特性使得其很早就在航空工业上得到应用。
航空材料减重带来的经济效益和性能的改善十分显著，商用飞机与汽车减重相同重量带来的燃油费用节省，前者是后者的近100倍。
而战斗机的燃油费用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的用量。
2、军事领域镁合金重量轻、比强度和刚度好、减振性能好、电磁干扰屏蔽能力强等特点能满足军工产品对减重、吸噪、减震、防辐射的要求。
3、汽车领域镁合金用作汽车零部件通常表现为以下优点：1）提高燃油经济性综合标准，降低废气排放和燃油成本，据测算，汽车所用燃料的60%消耗于汽车自重，汽车每减重10%，耗油将减少8%-10%;2）重量减轻可以增加车辆的装载能力和有效载荷，同时还可改善刹车和加速性能;3）可以极大改善车辆的噪音、振动现象。
4、摩托车领域50多年来，经过不断的技术革新，镁合金在摩托车上的应用也不断在广度和深度上进行扩展，应用车型从赛车扩展到运动型摩托、轻便型摩托、概念型摩托，覆盖欧美日十几种主要摩托车品牌，镁合金应用部件涵盖动力系统，传动系统以及各种摩托车附件四十余种，其中仅英国的Dymay轮毂就应用多达400种车型。
国内摩托车镁合金的应用尚属空白，重庆隆鑫率先试制出型号为LXl50的“镁合金绿色概念摩托车”，在国内引起了广泛的关注，所采用的12个零部件如今已有3个实现了规模化生产。
最轻的金属材料
最轻的金属材料最轻的金属材料指的是镁合金，它是目前世界上最轻的结构金属材料之一，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
镁合金的密度仅为1.74g/cm3，比铝轻30%，比钢轻75%，是目前工业上最轻的结构金属材料。
由于其轻质高强，镁合金在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用前景。
镁合金具有优异的机械性能，其比强度和比刚度均高于铝合金和钢材，具有良好的抗拉强度和屈服强度。
同时，镁合金的耐腐蚀性能也非常突出，能够在潮湿、腐蚀性环境下保持较好的性能稳定性。
这些优异的性能使得镁合金成为一种理想的结构材料，被广泛应用于航空航天领域，制造飞机、导弹、火箭等航空器件。
在汽车制造领域，镁合金也有着广泛的应用前景。
由于汽车行驶过程中对燃油经济性和排放性能的要求越来越高，轻量化已成为汽车制造的重要趋势。
镁合金具有优异的轻量化特性，可以大幅降低汽车的整体重量，提高燃油经济性和减少尾气排放。
因此，镁合金被广泛应用于汽车制造中，用于制造车身、底盘、发动机零部件等。
此外，镁合金还在电子设备领域有着重要的应用价值。
随着电子设备的不断轻薄化、小型化，对材料的轻量化要求也日益增加。
镁合金以其轻质高强的特性，成为电子设备制造的理想材料之一。
它可以用于制造笔记本电脑外壳、手机壳体等部件，既能保证设备的强度和稳定性，又能降低整体重量，提高携带便利性。
总的来说，镁合金作为目前世界上最轻的金属材料之一，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域，具有重要的经济价值和社会意义。
随着科技的不断进步，相信镁合金在未来会有更广阔的发展空间，为人类的生产生活带来更多的便利和效益。
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◇ 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
269
20
压铸成形
963
2.9
112
232
13
压铸成形*
125
210
10
AS41B
触变成形
903
1.7
157
249
9
压铸成形*
140
215
6
注：上表是常用的镁合金的机械性质数据。触变成形的数据是用该法制成拉伸试验片，在室温下进行拉伸试验所得。压铸成形＊的数据来自产品样本，AM60B和AM50A的压铸成形的数据是用冷室式压铸成形法制成拉伸试验片，在室温下进行拉伸试验所得。从这个表中可以看出，用触变成形法制成的产品的机械性能要比压铸法的好。对于具有复杂形状的实际产品，有可能产生比上述的数据低的情况，所以，在产品设计上，要考虑安全系数。
1520
42
517
400
22
66
200
塑料
ABS
1.03
90(Tg)
0.2
35
*
40
34
2.1
PC
1.23
160(Tg)
0.2
104
*
3
85
6.7
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。
材料
工艺
套筒温度(K)
注射速度(m/s)
屈服强度(Mpa)
抗拉强度(Mpa)
延伸率(%)
AZ91D
触变成形
878
1.4
180
299
10
压铸成形*
160
240
3
AM60B
触变成形
893
1.4
148
278
19
压铸成形
963
2.9
115
239
12
压铸成形*
130
225
8
AM50A
触变成形
898
1.4
140
物 理 性 能
材料
密度g/cm3
抗拉强度N/mm2
比强度
传热性W/m·K
耐蚀性
镁合金 MS1-F
1.8
260
133
155
◎ :稳定பைடு நூலகம்
铝合金 A6053S-T5
2.7
155
57
247
◎ :稳定
碳纤维
2.0
200
100
0.3
◎ :稳定
传热性好虽然镁合金的导热系数不及铝合金，但是，比塑料高出数十倍，因此，镁合金用于电器产品上，可有效地将内部的热散发到外面。 应用范围:发动机罩盖 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。电磁波屏蔽性好镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好，因此，使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。 应用范围:在手机电话的壳体和屏蔽材料上使用了镁合金。机械加工性能好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。
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
AZ91
1.82
596
72
280
160
8
154
45
AM60
1.79
615
62
270
140
15
151
45
铝合金
380
2.70
595
100
315
160
3
117
71
钢铁
碳素钢
7.86
加 工 性 能
材料
挤压
切削
弯曲
焊接
表面处理
镁合金
◎ :适用复杂截面形状
◎
○ :热弯
○ :热影响区小
◎ :阳极氧化和涂装
铝合金
◎ :适用复杂截面形状
△
○ :冷弯
△ :热影响区大
◎ :阳极氧化和涂装
钢铁
○:仅适用简单截面形状
○
○ :冷弯
◎ : 优良
△ :涂装
◎：优良 ○：一般 △：较差
耐凹陷性好镁合金与其他金属相比抗变形力大，由冲撞而引起的凹陷小于其他金属。对振动·冲击的吸收性高由于镁合金对振动能量的吸收性能好，使用在驱动和传动的部件上可减少振动。另外，冲击能量吸收性能好，比铝合金具有更好的延伸率的镁合金，受到冲击后，能吸收冲击能量而不会产生断裂。 应用范围: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。抗蠕变性能好镁随着时间和温度的变化在尺寸上蠕变少。再生镁合金与塑料不同，可以简单地再生使用且不降低其机械性能，而塑料很难在不降低其机械性能再生使用。镁合金与其他金属相比，熔点低，比热小，在再生熔解时所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。产品的机械性质
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