航空航天镁及镁合金应用

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镁合金的应用

镁合金的应用

镁合金的应用镁合金是一种具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能的金属材料,广泛应用于各个领域。

本文将从航空航天、汽车工业、电子产品、体育器材和建筑工程等方面介绍镁合金的应用。

在航空航天领域,镁合金因其轻质高强的特性成为了首选材料之一。

航空器的重量对其性能和燃油消耗有着重要影响,而镁合金的密度仅为铝的两倍,但强度却接近铝合金。

因此,使用镁合金可以减轻航空器的重量,提高燃油效率,同时保持足够的结构强度。

此外,镁合金还具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,能够在极端环境下保持稳定的性能。

在汽车工业中,镁合金也得到了广泛应用。

随着对车辆重量和燃油效率要求的提高,轻量化成为了汽车设计的重要方向。

镁合金因其轻质高强的特性成为了替代钢铁的理想材料。

使用镁合金可以减轻汽车的重量,提高燃油效率,并且不会影响车辆的结构强度和安全性能。

此外,镁合金还具有良好的吸能性能,能够在碰撞事故中起到保护车内乘员的作用。

在电子产品领域,镁合金被广泛应用于手机、平板电脑和笔记本电脑等设备中。

镁合金具有良好的导热性能和机械性能,可以有效地散热和保护电子设备的内部元件。

同时,镁合金还具有良好的屏蔽性能,可以有效地防止电磁干扰,提高设备的稳定性和可靠性。

在体育器材领域,镁合金被广泛应用于高尔夫球杆、自行车和登山用具等产品中。

镁合金具有轻质高强的特性,可以减轻器材的重量,提高使用者的操控性和运动效率。

同时,镁合金还具有良好的耐腐蚀性能,能够在潮湿和多变的户外环境下保持稳定的性能。

在建筑工程领域,镁合金被广泛应用于建筑结构和装饰材料中。

镁合金具有良好的抗拉强度和耐腐蚀性能,可以用于制作建筑的框架和支撑结构。

同时,镁合金还具有良好的可塑性和可加工性,可以制作出各种形状和风格的建筑装饰材料,丰富了建筑的设计和表现形式。

镁合金具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,广泛应用于航空航天、汽车工业、电子产品、体育器材和建筑工程等领域。

随着科技的进步和材料研发的不断突破,相信镁合金在更多领域将展现出更广阔的应用前景。

镁合金在航空领域中的应用与性能分析

镁合金在航空领域中的应用与性能分析

镁合金在航空领域中的应用与性能分析航空领域是对材料性能要求极高的领域之一,而镁合金由于其独特的性能在航空领域中得到广泛应用。

本文将对镁合金在航空领域中的应用及其性能进行分析。

镁合金是一种轻质金属材料,其密度较低,具有良好的机械性能和优异的抗腐蚀性能。

这使得镁合金成为航空领域中的理想材料之一。

以下是镁合金在航空领域中的几个主要应用和性能分析:1. 结构件应用:镁合金在航空结构件中广泛应用,如航空发动机、飞机机身和机翼等。

镁合金具有良好的强度和刚度,能够承受高强度和高温环境下的应力,同时具备良好的防腐蚀性能,保证了飞行器结构的安全性和可靠性。

2. 发动机应用:镁合金在航空发动机中也得到了广泛应用。

镁合金具有较高的熔点和优异的热膨胀性能,能够承受发动机高温和高压环境下的作用力,同时减少了发动机整体重量,提高了燃油效率和动力性能。

3. 航空航天相容性:镁合金具有较好的抗腐蚀性能,能在恶劣的空间环境中长时间稳定性能,不受宇宙辐射和宇航器燃料的影响。

因此,在航空航天器中使用镁合金材料可以优化轨道运行时间和运载能力。

4. 高速应用:镁合金在航空领域中也广泛应用于高速飞行器和导弹等项目。

镁合金的低密度和高比强度使其成为高速飞行器的理想选择,能够减少飞行器的重量和阻力,提高飞行速度和机动性能。

虽然镁合金在航空领域中具有许多优点,但同时也存在一些挑战和问题。

首先,镁合金的耐腐蚀性较低,容易在潮湿环境中发生腐蚀和氧化,因此需要采取措施加以保护。

其次,镁合金的加工性能较差,容易发生晶粒细化和热裂纹等问题,对制造过程中的控制要求较高。

此外,镁合金的成本较高,限制了其在航空领域中的大规模应用。

为了克服上述问题,研究人员采取了许多改进措施。

例如,通过合金化、表面处理和涂层等方法来提高镁合金的耐腐蚀性能和防腐保护能力。

在加工方面,优化合金组织和热处理工艺可以改善镁合金的加工性能和强度。

此外,降低原材料成本、提高生产效率等措施也有助于降低镁合金的成本,促进其在航空领域中的应用。

镁合金管的用途有哪些

镁合金管的用途有哪些

镁合金管的用途有哪些镁合金管具有优异的特性,广泛应用于各个领域。

以下是关于镁合金管用途的详细介绍。

1. 汽车工业:镁合金管在汽车工业中应用广泛。

汽车零部件,如进气歧管、排气管、底盘和车架等,常使用镁合金制造。

镁合金管具有较低的密度和较高的强度,能够有效减轻车身质量,提高燃油效率。

此外,镁合金管的良好耐腐蚀性和热导性也使其成为制造汽车零部件的理想材料。

2. 航空航天工业:航空航天领域对材料的要求非常严格,需要具备轻质、高强度、耐腐蚀和耐高温等特性。

镁合金管具有优越的强度重量比,常被用于制造航空发动机零部件、飞机机身结构和导航航天器等。

镁合金管能够有效减轻飞机重量,提高燃油利用率,并且具有较高的刚性和耐腐蚀性能。

3. 医疗器械:镁合金管在医疗器械领域有广泛应用。

例如,镁合金管可用于制造人工关节和骨植入物等。

镁合金管具有良好的生物相容性和生物降解性,与人体组织相容性良好,不会对人体产生不良反应。

此外,镁合金管的轻质特性也有助于减轻患者负担。

4. 石油和天然气行业:镁合金管在石油和天然气行业中具有重要作用。

镁合金管可以用于制造管道、油井套管和阀门等。

因为镁合金管具有良好的耐腐蚀性和高强度,对于石油和天然气运输具有重要意义。

此外,镁合金管还具有耐高温的特性,能够适应极端环境下的应用。

5. 电子和电器工业:镁合金管也广泛应用于电子和电器工业。

例如,镁合金管可用于电子设备的散热器和电池外壳等制造。

镁合金管具有良好的导热性能,并且可以有效降低散热器的重量,提高电子设备的性能。

此外,镁合金管还具有良好的电磁屏蔽性能,能够有效保护电子器件免受外界干扰。

综上所述,镁合金管具有应用广泛的特点,广泛应用于汽车工业、航空航天工业、医疗器械、石油和天然气行业以及电子和电器工业等领域。

随着科学技术的发展和对材料性能要求的不断提高,镁合金管的用途将会越来越广泛。

镁合金的应用

镁合金的应用

镁合金的应用镁合金是以镁为基础的合金,其具有低密度、高比强度、良好的机械性能等优点,因此在各个领域得到了广泛的应用。

本文将介绍镁合金在航空航天、汽车、电子产品和运动器材等领域的应用。

1. 镁合金在航空航天领域的应用航空航天领域对材料的要求非常高,镁合金因其轻便、高强度和优良的特性而备受青睐。

在航空器的结构件中,如机翼、梁和螺栓等部件,使用镁合金可以有效减轻重量,提高燃油效率。

此外,在航天器的推进系统中,镁合金也被用作燃料储存容器和发动机零件,其高热稳定性和耐腐蚀性能能够满足极端工作环境的要求。

2. 镁合金在汽车制造领域的应用随着汽车工业的发展,追求更节能环保的汽车材料成为了行业的趋势。

镁合金因其低密度和高比强度,在汽车制造领域得到了广泛应用。

镁合金可以替代部分钢铁和铝合金材料,降低汽车的整体重量,提高燃油经济性。

汽车零部件如引擎缸体、座椅框架和车身结构等,使用镁合金可以降低车辆质量,提高安全性能和操控稳定性。

3. 镁合金在电子产品领域的应用随着电子产品的不断更新和升级,对材料的要求也越来越高。

镁合金在电子产品领域具有良好的导电性、散热性和抗震性能,因此被广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等设备中。

使用镁合金材料可以提高设备的散热效果,延长电池寿命,并且减轻了设备的重量,使得电子产品更加便携和舒适。

4. 镁合金在运动器材领域的应用运动器材对于材料的要求同样严苛,需要材料具备轻量化、高强度和耐腐蚀等特点。

镁合金在运动器材领域被广泛应用,如高尔夫球杆、自行车车架、网球拍等。

使用镁合金制造这些器材可以减轻运动员的负担,提高运动器材的性能,并且具有良好的耐久性。

总结:镁合金由于其独特的材料特性,在航空航天、汽车、电子产品和运动器材等领域得到广泛应用。

其轻便、高强度和优良的机械性能使得镁合金成为了未来材料发展的重要方向之一。

随着材料科学和制造技术的不断进步,镁合金的应用领域将进一步扩大,并在各个领域发挥更大的作用。

镁合金是什么材料

镁合金是什么材料

镁合金是什么材料
镁合金是一种由镁和其他金属共同组成的材料,有着很广泛的应用领域。

镁合金具有轻质、高强度、耐腐蚀、导热性能好等优点,因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到广泛应用。

镁合金具有很低的密度,通常只有铝的2/3,而且有很高的强度。

这使得镁合金成为制造轻量化产品的理想选择,尤其在航空航天和汽车制造领域。

在航空航天领域,使用镁合金可以减轻飞机的重量,提高燃油效率。

在汽车制造领域,使用镁合金可以减少车身重量,提高汽车的操控性和燃油经济性。

此外,镁合金还具有良好的导热性能和耐腐蚀性。

导热性能好使得镁合金在电子设备的散热模块和电池包等领域得到广泛应用。

耐腐蚀性好使得镁合金可以在恶劣的环境中使用,比如海水和化学腐蚀气体的环境下。

然而,镁合金也存在一些问题。

首先,镁合金比较容易燃烧,所以在使用和加工过程中需要注意防火措施。

其次,镁合金在常温下容易发生腐蚀和氧化,需要做好表面防护措施。

此外,镁合金的生产成本相对较高。

总的来说,镁合金是一种具有轻质、高强度、耐腐蚀和导热性能好等优点的材料。

随着科技的发展,镁合金在航空航天、汽车制造和电子设备等领域的应用将会越来越广泛。

然而,为了更好地发挥镁合金的优点,还需要解决其燃烧、腐蚀和氧化等问题,降低生产成本,提高工艺水平。

镁合金在航天领域的应用

镁合金在航天领域的应用

镁合金在航天领域的应用1. 应用背景航天工程是国家科技实力和综合国力的重要体现,对于一个国家的发展具有重要战略意义。

航天器的结构材料是保证其正常运行和安全性的关键因素之一。

传统金属材料(如铝合金和钛合金)在航天器中广泛应用,但随着科技进步和工程需求的提高,对材料性能的要求也越来越高。

而镁合金以其低密度、高比强度、优良的机械性能、热膨胀系数与铝合金相近等特点,成为航天领域新兴的结构材料。

2. 应用过程2.1 航天器结构部件镁合金可以用于制造航天器中的各种结构部件,如外壳、框架和连接件等。

镁合金具有较高的比强度和刚度,可以减轻航天器自身重量,提高有效载荷比例,并降低发射成本。

镁合金还具有良好的抗震性能,在飞行过程中可以有效减少振动和共振,提高航天器的稳定性和安全性。

2.2 推进系统镁合金可以应用于航天器的推进系统中,如燃料箱、推进剂储存罐等。

镁合金具有良好的耐腐蚀性能和低温性能,可以在极端环境下保持结构的完整性和稳定性。

镁合金还具有较高的导热性能,可以有效地降低燃料温度,提高推进系统的效率和可靠性。

2.3 热保护系统航天器在大气层再入过程中会受到高温和高速气流的影响,因此需要使用热保护材料来保护航天器不受损。

镁合金具有较高的熔点和良好的耐高温性能,可以用于制造航天器的热保护板、隔热罩等部件。

镁合金还具有优良的导热性能和散热性能,可以有效地降低航天器表面温度,减少热应力对结构材料的影响。

3. 应用效果3.1 减轻重量相比传统的铝合金和钛合金,镁合金具有更低的密度和较高的比强度,可以显著减轻航天器的重量。

在航天工程中,每一克的重量都需要耗费大量的燃料来推动,因此减轻航天器的重量可以提高有效载荷比例,并降低发射成本。

3.2 提高结构强度镁合金具有优良的机械性能,如较高的屈服强度和抗拉强度等,可以提高航天器结构部件的强度和刚度。

这对于承受航天器飞行过程中产生的各种载荷和振动非常重要,可以提高航天器的稳定性和安全性。

镁合金应用领域行业分析

镁合金应用领域行业分析

镁合金应用领域行业分析镁合金是一种重要的结构材料,具有密度低、强度高、刚性好、耐腐蚀性强等特点,因此被广泛应用于各个领域。

本文将对镁合金在航空航天、汽车制造、电子产品、工具制造等行业的应用进行分析。

首先,镁合金在航空航天领域的应用十分广泛。

镁合金的密度为1.8-1.9g/cm³,比铝合金轻30%,比钢轻75%,因此可以大大减轻飞机和航天器的重量,提升载荷能力和燃油经济性。

同时,镁合金具有良好的刚性和强度,可以在极端环境下承受高温、高压等条件,使其成为航空航天器的重要结构材料。

此外,镁合金还具有良好的导热性和隔热性能,可以用于航空航天器的散热装置和隔热材料。

其次,镁合金在汽车制造行业也有广泛的应用。

汽车制造领域是目前镁合金应用最广泛的领域之一。

由于镁合金的轻质、高强度特点,可以减轻汽车自身的重量,提高燃油效率,减少碳排放。

另外,镁合金还具有良好的冲击吸能性能,可以提高汽车的安全性能,减少碰撞事故带来的人身伤害。

同时,镁合金的可塑性好,易于加工成型,可以用于汽车的外壳、底盘、发动机零部件等。

此外,镁合金在电子产品行业也有广泛的应用。

镁合金具有优良的导电性和高的比强度,因此可以用于电子产品中的外壳和散热装置。

另外,由于镁合金的良好的耐腐蚀性能,可以延长电子产品的使用寿命。

此外,镁合金还可以用于手机、平板电脑等电子产品的结构材料,提升产品的质量和性能。

最后,镁合金在工具制造领域也有广泛的应用。

镁合金具有良好的刚性和高的比强度,可以用于制造各种工具,如手工工具、机械设备等。

另外,镁合金的低密度使得制造的工具更加轻便易用。

此外,镁合金还具有良好的抗腐蚀性,可以延长工具的使用寿命。

综上所述,镁合金在航空航天、汽车制造、电子产品、工具制造等行业都有广泛应用。

随着科学技术的不断发展,镁合金的应用领域还将继续扩大。

同时,镁合金的制造工艺和加工技术也需要不断改进和研究,以满足更广泛的应用需求。

除了以上提到的航空航天、汽车制造、电子产品、工具制造等领域,镁合金还在其他行业有着广泛的应用。

镁合金工程应用情况以及典型案例

镁合金工程应用情况以及典型案例

镁合金工程应用情况以及典型案例一、镁合金的工程应用情况镁合金是一种轻质高强度的金属材料,具有优异的物理和化学性能,被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。

目前,全球镁合金产量已经达到了约100万吨,其中中国是最大的生产国家。

1. 航空航天领域在航空航天领域,镁合金主要用于制造飞机和火箭等部件。

由于镁合金比铝合金轻20%左右,并且具有较高的强度和刚性,因此可以减轻飞机重量,提高飞行速度和燃油效率。

此外,在高温环境下,镁合金仍然可以保持较好的强度和稳定性。

2. 汽车领域在汽车领域,镁合金主要用于制造发动机、变速器、底盘等部件。

与传统材料相比,使用镁合金可以显著降低汽车重量,并且提高燃油效率和排放标准。

此外,在碰撞测试中,使用镁合金制造的汽车部件具有更好的抗撞性能。

3. 电子领域在电子领域,镁合金主要用于制造电池壳体、手机外壳等部件。

由于镁合金具有优异的导电性和导热性,因此可以提高电池的充放电效率,并且使手机更加轻便。

二、典型案例1. 镁合金在航空航天领域的应用:ARJ21飞机ARJ21飞机是中国自主研发的支线客机,采用了大量的镁合金材料制造部件。

例如,飞机机身前部和后部的壳体、前缘襟翼等部件都采用了镁合金材料。

使用镁合金可以减轻飞机重量,提高飞行速度和燃油效率。

2. 镁合金在汽车领域的应用:宝马i3宝马i3是一款纯电动车型,采用了大量的镁合金材料制造车身和底盘等部件。

例如,车身前部和后部的骨架、底盘悬挂系统等都采用了镁合金材料。

使用镁合金可以显著降低汽车重量,并且提高燃油效率和排放标准。

3. 镁合金在电子领域的应用:苹果手机苹果手机是一款非常流行的智能手机,采用了大量的镁合金材料制造外壳和内部结构。

例如,手机外壳、电池壳体等都采用了镁合金材料。

使用镁合金可以使手机更加轻便,并且提高电池的充放电效率。

三、结论随着科技的不断发展,镁合金的应用领域将会越来越广泛。

尽管目前还存在一些技术难题和生产成本较高等问题,但是相信这些问题都可以通过不断的研究和创新得到解决。

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“航空航天、交通运输用高强镁合金加工材”类中,关键领域“航空航天”此方向下,具体产品(技术)名称中3类铸件锻件、挤压变形材、板带材,我公司是否有能力按照“产品(技术)要求”进行生产,并按照产品(技术)要求中的指标能生产的具体产品名称或方向各是哪些。

一.镁合金锻件运用领域在大多数工程应用中,通常要求零件拉伸性能具有各向同性。

因此,必须对镁合金铸锭坯进行不同方向的镦粗。

使用三轴锻造可以控制镁合金三个方向上的镦粗过程,能有效避免各向异性。

采用上述工艺可制备出的镁合金锻件,已成功地应用于航空、汽车等工业领域。

比如,直升机及赛车发动机用镁合金锻件、直升机用镁合金锻件、箱罩用镁合金锻件,镁合金轮毂这些部件能承受极高的静态和动态交变载荷,并长期服役高温环境中。

二.锻造用典型镁合金1.几种常用变形镁合金牌号和机械性能及其在航空领域的应用锻造常用镁合金是Mg-Al-Zn、Mg-Zn-Zr和Mg-Mn系,其他的还有Mg-Th、Mg -Re -Zn -Zr 和Mg-Al-Li系等。

Mg-Al-Zn系合金一般属于中等强度、塑性较高的变形材料。

按照ASTM标准,该系中常用的镁合金有AZ31B、AZ61A、AZ80A,我国与此相当的牌号分别是MB2、MB5、MB7。

但是,Mg-A1-Zn系合金铸锭的实际晶粒尺寸不适于铸造后直接锻造,因此锻造前有必要对铸锭进行预挤压,以获得合乎要求的细晶组织,提高合金的可锻性。

早在上世纪90年代李相容基于MB2制订出了镁合金的合理锻造工艺规范,随后国内很少有利用该系镁合金研制或生产镁锻件的报道。

据悉俄罗斯已拥有用成套镁合金熔炼锻造生产线专利及专有技术,进行MA2—1(相当于我国牌号的MB3)镁合金锻造汽车轮毂和摩托车轮毂生产。

MB2是Mg-Al-Zn系不可热处理强化的变形镁合金。

合金在室温下工艺塑性差,高温时塑性好,因此合金的压力加工工序必须在加热状态下进行。

合金的切削加工性能、焊接性能良好,应力腐蚀倾向小,耐蚀性能较好。

该合金可加工成形状复杂的锻件和模锻件,制成的零件可在150℃以下长期工作和在200℃下短时工作.Mg-Zn-Zr系一般属于高强度材料,变形能力不如Mg-Al-Zn。

按照ASTM标准,Mg-Zn-Zr系常用的牌号有ZK21A和ZK60A,是工业变形镁合金中强度最高、综合性能最好、应用最广泛的结构合金。

该系合金由于Zr的存在及细化作用,其镁合金铸锭可以直接进行锻造,改变了传统的采用一次挤压坯料来生产锻件的工艺流程,从而简化制备镁合金锻件的生产工艺,降低消耗。

目前,国内Mg-Zn-Zr系镁合金锻件的研制都是基于MBl5合金的。

1997年,我国航空工业总公司的研究者尝试了以MB26(由MBl5添加稀土元素钇而成)高强度稀土镁合金铸锭直接锻制装机零件来改变传统挤压棒材的模锻新工艺,结果表明,用该合金铸锭直接锻制飞机零件,无论从工艺角度、力学性能角度和实际应用角度看都是完全可行的,而且效果较佳。

Mg-Zn-Zr系合金现在有MB15、MB22和MB25三种牌号,MB15、MB25属高强度镁合金。

由于工艺塑性低于中等强度的MB2、MB8合金,因此生产的品种限于挤压制品、锻件和模锻件。

MB15、MB25合金切削加工性能良好,焊接性能差。

MB15是Mg-Zn-Zr系可热处理强化的高强度变形镁合金。

该合金的工艺塑性低于中等强度的MB2、MB8合金,因此生产的品种限于挤压制品、锻件和模锻件。

合金热成形后通常在人工时效状态下使用,其室温强度、屈服强度优于其他镁合金,且切削加工性能良好,但焊接性能较差。

可用于125℃以下工作的零件,如飞机长桁、操纵系统零件、航空轮毂等。

MB25是Mg-Zn-Zr系高强度变形镁合金,通常不经热处理,于热挤压或热锻压状态下使用,主要用于加工挤压制品及模锻件,室温拉伸强度、屈服强度、高温顺势强度均优于高强度镁合金MB15。

这类合金用于制造飞机长桁、操作系统的摇臂、支座等受力构件,可在125℃以下长期工作。

Mg-Mn系合金一般锻压温度为(420±5)℃,即在多相区内进行加工。

该系合金在加热温度范围内塑性很高,有很好的可焊性,不能热处理强化,抗腐蚀性能高,可用于对塑性及可焊性要求较高但不承受高载荷的锻件,也可用于抗腐蚀性要求较高的锻件。

高强度标准镁合金的主要缺点是塑性低、有应力腐蚀倾向等。

向合金中添加少量的Zr,可在很大程度上消除这些缺点,从而具有良好的压力加工性能。

参考孙明等人文章可知,加入Zr既可以改善合金的显微组织,又能提高合金的固相点,可在更高的温度下进行压力加工。

MB8是镁-锰系不可热处理强化的变形镁合金。

合金中加入少量稀土元素铈(质量分数为0.15%~0.35%),使晶粒细化而改善了力学性能,合金强度比MB1提高约40MPa。

合金具有较高的耐腐蚀性,没有应力腐蚀倾向。

切削加工及焊接性能良好,易于氩弧焊合电阻焊。

该合金可以制各种规格形状的半成品,可用于飞机蒙皮和壁板以及汽油和滑油系统的零件。

制成的零件可在200℃以下长期工作和在250℃以下短时工作。

2.镁合金锻造成型工艺的关键因素镁合金的密排六方晶格结构决定了镁合金的塑性变形能力较差,通常,镁合金的可锻性主要依赖3个因素:合金的固熔温度、变形速率和晶粒尺寸。

2.1温度通常,镁合金锻造成形在固相线温度以下55℃左右的高温范围内进行。

如果锻造温度过低(低于200℃)可能形成裂纹、易脆断,难于进行塑性加工。

研究发现,镁合金在200℃以上时塑性明显提高,225℃以上时塑陛提高更大。

但温度过高,尤其在超过400℃时,易产生腐蚀性氧化及晶粒粗大[1引。

因此,对大多数镁合金而言,锻造温度须在200℃~400 oC之间,可锻温度范围较窄。

目前研究最多的主要有ZK60、AZ31等。

镁合金导热系数为157W/m·K,几乎为铸钢(导热系数为80W/m·K)的2倍,导热系数较大,并热熔较低,接触模具后降温很快,变形抗力增加,塑性降低,充填性能下降,因此镁合金高的导热性也是锻造过程中亟待解决的难题。

基于镁合金锻造温度范围窄的特点,采用等温锻造工艺,能够得到充型饱满,表面质量好,晶粒度尺寸细小均匀,流线分布合理的锻件。

2.2变形速率镁合金对变形速率非常敏感。

镁合金在较低变形速度下锻造时显示出较高的热塑性,变形速率增大时,镁合金的塑性会显著下降。

350℃条件下AZ80合金的变形速率与成形性的关系,即变形速率增大,成形性降低。

但和铝合金等其他材料不同,镁合金锻造特点之一是热锻次数不宜过多,每加热锻造一次,强度性能下降一次,尤其锻前加热温度高、保温时间长,下降到程度更大。

对于一些较复杂的镁合金锻件需多次成形时,应逐步降低各次的锻打温度。

2.3晶粒实践证明,细小等轴晶可以改善镁合金的塑性变形能力,同时晶粒的实际尺寸也是决定镁合金铸锭是否可以进行直接锻造的主要因素。

所以在镁及镁合金的压力加工中通常要使用细化剂,同时辅以强外场作用,如电场、磁场、超声波、机械振动和搅拌等,效果更佳。

对于不能用来直接锻造的合金坯,通常采用大比率预挤压法等进一步细化晶粒。

镁合金经晶粒细化后铸件中的金属间化合物相更细小且分布更均匀,从而提高了塑性加工性能,或者至少可以缩短均匀化处理时间、提高均匀化处理效率。

但是,镁合金组织细化的研究和应用不够深入,值得进一步研究。

3.锻造工艺在锻造过程中镁合金坯料内部的一些微观缺陷得以压合,晶粒得到破碎细化,金属按制品形状流动形成有利的纤维状,因而其力学性能与可靠性得到提高。

锻压方法有两种,即开放型的自由锻造法与密闭型的模锻法;按锻坯的温度可分为热锻、温锻及冷锻。

但是,镁合金的塑性低,变形能力差,只适于热锻。

3.1镁合金锻件选择标准模锻镁合金宜用挤压坯料,也可以用铸坯,不过后者的变形能力差一些,最好是用液压锻造机锻造。

用单动锤尤其是用双动锤锻造时,镁合金的变形能力会有较大下降,落锤高度宜小一些。

铸造锭坯必须进行均匀化处理,以提高材料的变形能力。

在锻压时必须对锻模进行润滑,以防粘镁。

锻压镁合金件宜用大型液压机,如无大型液压机,可先在压力机上模锻一次,然后进行补充模锻。

3.2锻压温度上面表格是镁合金的锻压温度规范,保温时间从锻坯表面温度达到锻压温度下限时算起;锻压变形速度为0.2 -2.5 mm/m in ;镦粗变形程度为 2.5%-4%;拔长时的变形程度为 4%-6%。

三.国内外镁合金锻造的现状镁合金自身塑变特性决定其难于锻造成形,制造成本较离,产品价格昂贵。

几十年来,镁的锻造产品仅用在很少的几个方面,因此有关镁合金锻造成形方面的研究投入不多,成果也相对较少。

20世纪90年代,国内李相容、关学丰、王迪瓒等进行了镁合金锻造方两的初步研究。

但仅有哈尔滨的研究者在1998年锻制出尺寸精度、力学性能和高、低倍组织均符合要求的上机匣。

但随后的几年没见有该方面的报道。

直到2002年的TMS镁讨论会上才展示了汽车上使用的部分镁锻造产品.真正的高性能镁合金模锻件仍很少看到。

最近几年来。

德国、日本、以色列等世界其他国家在镁合金锻造的研究方面涉及较多。

2003年KainerKUt报道了由三轴锻造工艺制备出多种能承受极高的静态和动态交变载荷直升机及赛车发动机镁合金锻件,且这些锻件能服役于航空、汽车等工业领域的高温环境中。

UvneZ对AZ31和ZK60的锻造成形性进行对比发现。

利用传统的开模锻造工艺直接把坯料加热到300℃-400℃成形难于获得合格的锻件及合理的表面流线。

ShanDB 进一步研究认为,精密锻造技术其有少切削、近终成形,比较适合镁合金的锻造生产。

由于镁合金的锻造温度范窄.常在其固线温度以下55℃范围内进行锻造。

近来,镁合金的等温锻造和半固态锻造工艺正在引起人们的重视。

镁合金锻造产品具有优良的综合性能,可满足多种结构件的需要, 其加工过程少切削,净终成形, 材料利用率高,有非常好的应用前景。

镁合金锻造进一步研究的方向主要有以下几方面:(1)进一步完善镁合金锻造工艺的研究,包括成形性控制、组织性能稳定性控制及尺寸精度控制等,特别是大锻件的质量控制;(2)开发新型适合锻造加工的合金,针对不同合金材料特性制定相应工艺规程;(3)加大对锻件后续热处理研究,形成一套完善的组织性能优化工艺;(4)建立材料高温变形抗力与应变、应变速率和温度等对应关系的预测模型,对锻造过程进行数值模拟,开发相应有限元分析软件。

相信随着锻造技术的发展和进步,高性能镁合金锻件将会在航空航天、武器装备等更多的领域中,发挥更加重要的作用。

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