镁合金强度低的原因
az80a镁合金的腐蚀疲劳性能研究
１．２试样准备本试验试样尺寸为１５０×２０ｘ６（见图１），用电火花线切割加工成型．表面去掉Ｉｍｍ氧化层。
然后使用４００、６００和８００号ＳｉＣ金相水磨砂纸处理标注部位，使之达到试验要求。
１．３腐蚀疲劳试验实验采用日本岛津产ＥＨＦ－ＥＢ（Ｄ）１０—２０Ｌ疲劳试验机。
疲劳试验参数选定为：波形为正弦波，频率ｆ＝ｌＯＨｚ，载荷比Ｒ＝一１，试验温度为室温。
疲劳试验分别在囤１疲劳试样ＦｉｇＩＳｐｅｃｉｍｅｎｆｏｒｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔ空气中和３．５％ＮａＣｌ溶液中进行。
在腐蚀疲劳试验中３．５％ＮａＣｌ溶液始终用循环泵保持循环。
１．４微观分析显微组织观察：试样用环氧树脂镶嵌，使用６００、８００、１０００和１４００号ＳｉＣ水磨砂纸磨光，最后使用Ｉ．０ｕｍ和０．５ｌＪｍ的金刚石研磨膏两次抛光。
浸蚀分两步进行，首先用５％的硝酸酒精浸蚀，蒸馏水清洗，然后用刻蚀液（成分为：ｌＯｍｌ醋酸（３５％）、１２９苦味酸、２００ｍｌ酒精（９５％）和２０ｍｌ蒸馏水）浸蚀。
疲劳断口使用丙酮液超声波清洗。
使用飞利浦ＸＬ３０一ＦＥＧ型扫描电子显微镜观察组织和形貌。
２．实验结果２．１微观组织在光学显微镜下挤制ＡＺＳＯＡ的组织为白色基体ａ相、沿品界不连续析出的１３相（Ｍｇ一，ＡＩ－：）（见图２），其平均晶粒尺寸为１６．８ｕｍ。
ａ）ｏｐｔｉｃａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｂ）ＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ图２挤制ＡＺ８０Ａ的组织形态Ｆｉ醇ｎ＇ｆｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｓ－ｒｅｃｅｉｖｅｄｅｘｔｒｕｄｅｄＡＺ８０２．２机械性能ＡＺ８０Ａ的拉伸性能为：抗拉强度ｏｂ－３３３Ｍｐａ，屈服强度０ｎ产２２１Ｍｐａ，伸长率ｅ＝７％，面缩率１ｌ，＝１０％。
－５５．２．３￥－Ｎ曲线在腐蚀介质中镁合金的疲劳强度比空气中的明显地降低。
一般地，镁合金对腐蚀疲劳相当敏感，腐蚀疲劳强度可能只有空气中的１０％“”。
镁合金在空气中和自来水中的疲劳试验得到的Ｓ—Ｎ曲线表明“”：自来水中的Ｓ－Ｎ曲线比空气中的Ｓ－Ｎ曲线更陡。
AZ31镁合金组织性能的影响分析
摘要挤压变形AZ31镁合金组织以绝热剪切条纹和细小的α再结晶等轴晶为基本特征。
挤压变形可显著地细化镁合金晶粒并提高镁合金的力学性能。
随挤压比的增大,晶粒细化程度增加,晶粒尺寸由铸态的d400μm减小到挤压态的d12μm(min);强度、硬度随挤压比的增大而增大,延伸率在挤压比大于16时呈单调减的趋势。
轧制变形使板材晶粒明显细化,硬度提高。
AZ31合金中添加Ce,其铸态组织中能够形成棒状Al4Ce相,并能改善合金退火态组织和力学性能;添加Ce可以改善AZ31的综合力学性能。
关键词:AZ31变形镁合金;强化机制；组织；性能绪论20世纪90年代以来,作为最轻金属结构材料的镁合金的用量急剧增长,在交通、计算机、通讯、消费类电子产品、国防军工等诸多领域的应用前景极为广阔,被誉为“21世纪绿色工程材料”,许多发达国家已将镁合金列为研究开发的重点。
大多数镁合金产品主要是通过铸造生产方式获得,变形镁合金产品则较少。
但与铸造镁合金产品相比,变形镁合金产品消除了铸造缺陷,组织细密,综合力学性能大大提高,同时生产成本更低,是未来空中运输、陆上交通和军工领域的重要结构材料。
目前，AZ31镁合金的应用十分广泛,尤其用于制作3C产品外壳、汽车车身外覆盖件等冲压产品的前景被看好,正成为结构镁合金材料领域的研究热点而受到广泛重视。
第1章挤压变形对AZ31镁合金组织和性能的影响1.1 挤压变形组织特征及挤压比的影响作用图1-1为动态挤压变形过程中的组织变化。
动态变形过程大致分为3个区域:初始区、变形区和稳态区，分别对应着不同的组织。
图1-1a为初始区挤压变形前的铸态棒料组织。
由粗大的α-Mg树枝晶和分布其间的α-Mg+Mg17Al12共晶体组成,枝晶形态十分发达，具有典型的铸造组织特征。
晶粒尺寸为112~400μm。
图1-1b为变形区近稳态区组织。
图中存在大量无序流线,流线弯曲度大、方向不定且长短不一，显然这种组织特征是在挤压力作用下破碎的树枝晶晶臂(α固溶体)发生滑移、转动的结果。
压铸镁合金的强度
压铸镁合金的强度
首先，合金成分对压铸镁合金的强度有着决定性的影响。
常用的镁合金包括AZ系列、AM系列等，其中AZ91D是最常用的一种。
经过热处理的AZ91D合金的屈服强度可达到210MPa左右，拉伸强度可达到280MPa以上。
其次，铸造工艺也是影响压铸镁合金强度的重要因素。
合适的浇注温度、压力和速度可以保证合金的均匀性和致密性，从而提高其强度。
此外，压铸过程中还应注意避免气孔、氧化皮等缺陷的产生，以免对强度造成影响。
最后，热处理也可以提高压铸镁合金的强度。
常用的热处理方式包括时效处理、固溶处理等。
其中，时效处理是通过控制合金的温度和时间，使其达到最佳状态，从而提高强度。
固溶处理则是将合金加热至一定温度，使其形成均匀的固溶体，从而提高强度和塑性。
综上所述，合理的合金成分、铸造工艺和热处理可以提高压铸镁合金的强度，为其在工业生产中的广泛应用提供了可靠的基础。
- 1 -。
镁及镁合金
（2）根据成形工艺不同，镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分和组织性能上 有很大差别。表8-2和表8-3列出了一些变形镁合金和铸造镁合金的主要化学成分。
表8-2 变形镁合金的主要化学成分（摘自GB/T 5153—2016）
牌号 AZ40M ME20M ZK61M AZ80M WE83M LA43M
由于镁及其合金的比重低，在航空、航天领域中有非常 好的减重效果。早在20世纪20年代镁合金就用于制造飞机螺 旋桨。随着时间的推移，还开发出了适用于航空、航天的多 种镁合金系列，并广泛用于制造飞机、导弹、飞行器中的许 多零部件。
目前，电子器件向轻、薄、小型化方向发展，因此要求其制备 材料具有密度小、强度和刚度高、抗冲击性和减振性好、电磁屏蔽 能力强、散热性能好、易于加工成形、美观耐用、利于环保等特点。 因此，镁及其合金成为了理想的材料。近十年来，世界上电子工业 发达的国家，特别是日本和欧美一些国家在镁及其合金产品的开发 应用上取得了重要进展，一大批重要电子产品使用了镁及其合金， 取得了理想效果。
1 镁合金的分类
镁合金可根据合金化学成分、成形工艺和是否含锆三个方面进行分类。 （1）根据合金化学成分不同，镁合金主要划分为Mg-Al，Mg-Mn，Mg-Zn，MgRE，Mg-Zr，Mg-Li，Mg-Th等二元系，以及Mg-Al-Zn，Mg-Al-Mn，Mg-Zn-Zr，MgRE-Zr等三元系及其他多组元系镁合金。
镁合金热处理时，在工艺上应特别注意防 止零件在加热过程中发生氧化和燃烧。
3 镁合金的应用
由于镁及其合金具有密度和熔点低、比强度高、减振性和抗冲击性好、电磁屏蔽 能力强等优点，在汽车、通信、电子、航空航天、国防和军事装备、交通、医疗器械、 化工等行业得到了广泛的应用。
铝合金与镁合金有何性能区别
铝合金与镁合金有何性能区别？1、抗拉强度不同：同等体积的镁合金材料做成的车架强度不如铝合金，要达到车架强度就要增加材料厚度和管经，所以从重量角度与铝合金来比较镁合金没有任何优势，而铝合金的抗拉强度更大。
2、抗疲劳强度不同：同等体积的镁合金材料做成车架的耐久性能比铝合金车架差，也是镁合金致命的缺点。
随着骑行的次数愈多，应力发生的次数也愈高，强度会显著降低，甚至车架寿命不超过2-3年，所以专业骑手很少使用镁合金车架，如果在比赛时使用，也是计算着里程采用抛弃形式更换的；由此可见，铝合金的抗疲劳强度优于镁合金材质。
3、金属氧化性性不同：元素周期表上就明确显示，镁合金比铝合金更容易被氧化腐蚀，因此导致镁合金的使用范围也有所局限。
4、制造成本不同：因镁合金是活泼金属，所以制造设备和环境有更高的要求，导致制造成本高涨，生产出来的自行车车架性价比远不及铝合金车架。
5、比重密度不同：同等体积的条件下镁合金比铝合金质量轻，这是镁合金的优势。
6、弹性模量不同：综上所述，铝合金与镁合金虽然各自具有自己的优势性能，但相对而言，铝合金的优势性能更多，应用也相对比较广泛。
铝合金性能性能特点(物理、化学、力学和工艺性能)ZAlSi7Mg （ZL101）是Al-Si-Mg系铸造铝合金，可热处理强化，具有自然时效能力，强度较高，塑性较好。
该合金的铸造性能优良，流动性好，线收缩小，热裂倾向低，气密性高，但稍有产生气孔和缩孔的倾向。
耐腐蚀性高，焊接性能好，切削加工性一般。
ZAlSi12 （ZL102）是Al-Si系共晶型铸造铝合金，不可热处理强化。
该合金的铸造性能优良，无热裂及疏松倾向，气密性较高。
密度小，耐腐蚀性好，可在受大气，海水腐蚀的环境中使用，可承受工业气氛的环境中的浓硝、过氧化氢等得腐蚀作用；焊接性能好。
但该合金的力学性能低，耐热性和切削加工性差。
ZAlSi9Mg （ZL104）为Al-Si系铸造铝合金，可热处理强化，其强度高于ZL101,ZL102等合金。
镁合金的危害及防护
镁合金的危害及防护镁合金由镁及其他合金元素（如铝、锌、锰等）组成，具有较低的密度、高的强度和较好的耐腐蚀性能。
它广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域，但同时也存在一定的危害性。
本文将从三个方面介绍镁合金的危害及防护措施。
一、危害1. 燃烧性：镁合金具有极高的燃烧性，遇到高温或火源会发生剧烈燃烧，生成大量的火焰和烟雾，释放出大量的热能。
这可能导致火灾事故，对人们的生命财产造成威胁。
2. 电化学腐蚀性：镁合金对水和湿气极其敏感，容易发生电化学腐蚀。
当镁合金与水或湿气接触时，镁会与水分发生反应，生成氢气和氢氧化镁，导致材料的腐蚀和损坏。
3. 皮肤刺激性：镁合金粉末、颗粒等形式的镁合金在与皮肤接触时可能引起刺激和过敏反应，导致皮肤炎症、疼痛、瘙痒等不适症状。
二、防护措施1. 灭火装备和安全管理：在使用镁合金时，应加强消防设备和灭火器材的配置，严格控制火源。
避免使用明火或高温设备接触镁合金，防止引发燃烧事故。
同时，建立完善的安全管理制度，加强员工的安全教育培训，提高他们对镁合金危害的认识和防范意识。
2. 防腐措施：镁合金在生产过程中，应保持干燥，并尽量避免与水或湿气接触。
可以采用合适的防锈涂层、涂装或其他防腐措施，保护镁合金的表面，减少氧化和腐蚀的发生。
3. 个人防护措施：在接触镁合金时，应佩戴适当的个人防护装备，如防护眼镜、防护口罩、防护手套和防护服等。
特别要注意保护眼睛和呼吸系统，避免镁合金粉末、颗粒等进入体内引起刺激或损害。
4. 废弃物处理：处理废弃的镁合金材料时，应当严格遵守相关的环保法规。
镁合金废物应妥善贮存、运输和处理，以防止引起环境污染和危害。
可以采用专门的废物处理公司进行处理，遵循环保要求。
总之，镁合金在使用过程中可能存在燃烧、腐蚀和皮肤刺激等危害。
为了保护人们的生命安全和健康，应采取相应的防护措施，加强火灾防控和安全管理，注意防腐措施，佩戴个人防护装备，正确处理废弃物。
只有综合考虑这些方面，才能有效减少镁合金的危害，确保安全使用。
镁合金的危害及防护模版
镁合金的危害及防护模版镁合金是一种轻质、高强度的金属材料，广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
然而，与其特殊的性质和应用领域相比，镁合金也存在一些潜在的危害性，并需要采取一些防护措施来降低其风险。
在本文中，我们将详细探讨镁合金的危害性，并提供相关的防护模版。
一、镁合金的危害性：1. 火灾风险：镁合金具有很强的可燃性和易燃性，一旦发生火灾，燃烧温度可高达3000℃以上，释放大量的热量和有毒气体，严重危及生命和财产安全。
2. 高温燃烧产物：镁合金燃烧时会产生大量的有毒气体，如镁的氧化物、氮氧化物和镁的氯化物等。
这些气体对人体呼吸系统、眼睛和皮肤有刺激性和腐蚀性。
3. 镁尘爆炸：在加工和加工镁合金时，产生的镁尘与空气中的氧气和水分接触，会引发爆炸性反应，造成人员伤亡和设备损坏。
4. 生物毒性：镁合金中的镁离子对人体具有一定的生物毒性，可能对人体的血液、心血管和中枢神经系统产生不同程度的影响。
二、镁合金的防护模版：1. 安全生产培训：对使用镁合金的工作人员进行专业的安全培训，包括镁合金的危害性、火灾风险和紧急处理方法等内容。
员工应了解镁合金的特性和安全操作规程。
2. 灭火设备：提供适当的灭火设备，包括火灾报警器、消防栓和泡沫灭火器等，确保在火灾发生时能迅速采取措施进行灭火和救援。
3. 防护装备：使用镁合金的工作场所应配备特殊的防护装备，如耐热服装、防护眼镜、防护手套和防毒面具等，以降低镁合金火灾和燃烧产物对人体的危害。
4. 防尘措施：在加工和加工镁合金过程中，采取有效的防尘措施，如加强通风系统、使用湿式切削和排风装置等，防止镁尘积聚和发生爆炸。
5. 废料处理：合理处理产生的镁合金废料和废气，遵守相关的环境保护法规，防止对环境和人体健康造成污染。
6. 催化剂控制：对镁合金生产过程中使用的催化剂进行严格管理和控制，避免催化剂引发火灾和有毒气体的产生。
7. 应急预案：制定完善的应急预案，包括火灾报警、疏散和救援等程序，确保在紧急情况下能及时有效地应对。
镁合金塑性变形机理研究进展
镁合金塑性变形机理研究进展一、本文概述镁合金作为一种轻质、高强度的金属材料，在航空航天、汽车制造、电子通讯等领域具有广泛的应用前景。
然而，镁合金在塑性变形过程中面临着诸多挑战，如室温下塑性较差、易产生应力腐蚀等问题，限制了其在实际应用中的性能发挥。
因此，深入研究镁合金的塑性变形机理，对于提升镁合金的综合性能、推动其在更广泛领域的应用具有重要意义。
本文旨在综述镁合金塑性变形机理的研究进展，从镁合金的塑性变形行为、变形过程中的微观组织演变、变形机制及影响因素等方面进行总结和分析。
文章首先简要介绍了镁合金的基本特性及其应用现状，然后重点回顾了近年来镁合金塑性变形机理的相关研究成果，包括塑性变形的微观机制、变形过程中的应力应变行为、合金元素对塑性变形的影响等。
文章对镁合金塑性变形机理的未来研究方向进行了展望，以期为镁合金的进一步研究和应用提供有益的参考。
二、镁合金的塑性变形行为镁合金作为轻质高强度的金属材料，其塑性变形行为一直是材料科学领域的研究热点。
镁合金的塑性变形主要涉及到滑移、孪生以及晶界滑移等多种机制。
这些机制在镁合金的变形过程中相互作用，共同影响着镁合金的力学性能和微观组织演变。
滑移是镁合金塑性变形中最主要的变形机制。
镁合金中的滑移系主要包括基面滑移、柱面滑移和锥面滑移。
其中，基面滑移是最容易激活的滑移系，但由于其滑移方向的限制，通常不能完全协调镁合金的宏观变形。
柱面滑移和锥面滑移的激活则需要更高的临界剪切应力，但在高温或变形量较大时，这些滑移系也能被有效激活，从而改善镁合金的塑性变形能力。
孪生在镁合金塑性变形中也扮演着重要角色。
特别是在低温和高应变速率下，孪生成为镁合金的主要变形机制。
孪生不仅能够协调镁合金的宏观变形，还能细化晶粒，提高镁合金的强度和韧性。
然而，孪生也会引入新的织构，影响镁合金的后续变形行为。
除了滑移和孪生外，晶界滑移也是镁合金塑性变形中不可忽视的变形机制。
晶界滑移能够协调不同晶粒间的变形，使得镁合金在宏观上表现出良好的塑性。
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镁合金强度低的原因
镁合金是一种重要的轻质金属材料，广泛应用于航空、汽车、铁路、3C等领域。
然而，镁合金的强度却不如其他金属材料。
需要深入
探究，以便采取相应的改进措施。
1. 金属晶体结构：镁合金的原子间间距较大，晶体结构松散。
同等情况下，镁合金的结晶更不紧密，因此强度自然就低了不少。
2. 内在缺陷：镁合金在生产加工过程中，难以避免存在些微的
内在缺陷。
比如晶界、夹杂或气孔等缺陷，会导致合金的强度降低。
3. 金属元素的纯度：合金中各金属元素的纯度不同，也能直接
影响合金的力学性能。
比如，纯度不够的镁合金中，镁的含量可能不足，会直接影响合金强度的提升。
4. 热处理分析：归根结底，获得高强度的镁合金，需要一定的
热处理分析，在实际操作中难以真正保证，如果制程不专业，热处理
不足，也容易影响到镁合金的性能。
为提升镁合金强度，对上述影响因素，还需深入研究。
比如，针
对晶体结构的问题，需要进一步模拟仿真才能得出精准的数据。
而对
于合金中各金属元素纯度的影响，则有必要采取科学的物理化学技术、不断提升加工工艺，把合金强度提升至最高。
同时，在保证合金纯度
的同时，加强热处理分析的掌控，做到精细控制，可有效提高镁合金
的强度。
总的来说，镁合金的强度低主要是受到金属晶体结构、内在缺陷、金属纯度和热处理分析等因素的影响。
加强研究，深度分析，寻求有
效改进措施，可以提高镁合金的强度和其他力学性能，为该材料在未
来的应用开发方面提供坚实的支持。