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超轻镁锂合金性能优势及应用分析

中国铝业股份有限公司郑州研究院轻金属材料研究所

摘要：镁锂合金是世界上最轻的金属结构材料，具有低密度、高比强度、高比刚度、突出的减震性能和优异的电磁屏蔽性能，同时改善了普通镁合金不易变形的缺点，在航空航天、武器装备、3C产业以及便携式民用产品领域具有巨大的应用潜力。本文就镁锂合金的性能优势市场应用前景进行了综述。

关键词：镁锂合金性能优势应用市场

1 引言

镁合金具有其它合金无可比拟的低密度、高比强度、高比刚度、易切削加工和回收性等优点，被誉为“二十一世纪绿色金属工程结构材料”。目前，欧美及日本等工业发达国家对镁合金的研究和开发高度重视，并已将镁合金应用到航空航天、汽车、军事与3C产业等领域。

将锂元素作为主要合金化元素添加到镁合金中，制备出镁锂合金。镁锂合金是目前为止最轻的金属结构材料，密度约1.3g/cm3-1.6 g/cm3，自1930年以来，经过各国科研工作者的共同研究，镁锂合金已经被应用于军事、航天、航空等领域，并且取得了良好的实用效果。我国受外部环境影响，于20世纪80年代起才开始对镁锂合金的铸造、热处理、复合技术、变形加工、新型合金开发等领域开展相关研究工作，也都取得了显著成果。

本文综述了超轻镁锂合金的性能优势，并对其市场应用前景进行了分析。

2 超轻镁锂合金的性能优势

镁锂合金，一般含锂5wt%～16wt%，以及少量其它合金化元素，如铝、锌等。镁锂合金具有比普通镁合金更低的密度，更好的减震及电磁屏蔽性能，同时，其强度与镁合金相当，与钢铁、钛合金、铝合金、工程塑料、碳纤维复合材料相比，具有明显的优势。

（1）低密度、高比强度、高比模量

镁锂合金的密度小于常用镁合金，是铝合金的1/2～3/5，是金属结构材料中

密度最小的，与塑料相差不大；其比强度大于铝合金和塑料，与普通镁合金相当；其比模量则是常用结构材料中最高的。

（2）刚性好

在相同重量条件下，镁锂合金的刚性是钢铁的22倍；而在满足相同刚性时，所需的镁锂合金材料重量仅为钢铁材料的1/3左右。

(3)良好的导电、导热性能

镁锂合金的导电导热性能是其它非金属轻质材料无可比拟的，其热导率约为塑料的300～400倍，是碳纤维复合材料的30～50倍，导电性约为塑料的1016倍，是碳纤维复合材料的104倍。

(4) 突出的减震性能

减震性能与材料的内耗系数有关，内耗系数越大，表明其在发生震动时能将更多的能量消耗于金属内部，从而达到减震效果，提高设备的可靠性，同时可以起到降噪的作用。与其它金属材料相比，镁锂合金具有比普通镁合金更高的内耗系数，用镁锂合金制作底座或者支脚，可以有效减少震动，提高设备的稳定性。

(5) 优异的电磁屏蔽性能

镁锂合金具有比其它镁合金更优异的电磁屏蔽性能，以镁锂合金替代塑料制备便携式电脑、移动电话等设备的外壳不仅可以提高设备的强度和耐冲击性能，还可以发挥镁合金的电磁屏蔽功能，提高移动电话的通话质量，减小电磁波对人体的伤害。

(6) 可焊接连接，具有良好机械加工及冷成型能力

镁锂合金可与本合金及其它镁合金熔焊，可采用TIG焊、激光焊接、搅拌摩擦焊等技术进行焊接，焊缝强度可达木材的85%以上。另外镁锂合金具有良好的机械加工及冷成型能力，能够进行室温冲压成型，且成品率在90%以上。

3 镁锂合金的应用市场分析

镁锂合金具备的超轻、高比强度、高比模量，以及优异的刚性，使得该材料成为最具减重潜力的金属结构材料。同时由于镁锂合金具有的独特性能优势，在航空航天、武器装备、3C产业及一些其它民用领域具有巨大的应用空间。

(1)航空航天领域

航天领域的结构减重已经进入“克克计较”时代，航天飞机的重量每减轻1kg，

其发射成本就可减少15000美元。

镁锂合金可用于制造火箭的舱体、陀螺仪、仪表盘等；无人机/预警机/直升机/战机构件如蒙皮、座位架、机载雷达、飞机上下侧板等；飞行器的防护罩、防宇宙尘壁板、降落伞扣、控制杆、航天气瓶内衬、计算机设备外壳、支架、电器的框架、燃料箱等；登月平台及机构等。

美国和前苏联在卫星、火箭及宇宙飞船上都采用有镁锂合金制备的零部件。

图1 Lockheed公司开发的镁锂合金在阿金纳及其发射的卫星上的应用。分别是陀螺仪安装架平板、负荷转接接头处的振动隔膜、用于安装电子器件的转角托盘、抽屉隔板、微波

器件安装架。

图4 镁锂合金制备的陀螺仪和加速器壳体

(2)武器装备领域

一枚洲际导弹重量减轻1Kg，整个运载火箭的起飞重量就可减轻50Kg，地面设备的结构重量就可减轻100Kg；战斗机重量若减轻15%，则可缩短飞机滑跑距离15%，增加航程20%，提高有效载荷30%；喷气发动机结构减重1Kg，飞机结构可减重4Kg，升限高度可提高10m。

用镁锂合金替代铝合金、钛合金及铍合金，可获得20%～30%的减重效果。飞行器减重后速度更快、飞距更远、精度更高、成本更低，可满足未来作战远程投放、快速部署、机动作战的战术需要。

镁锂合金轻、比刚度高、导电导热，可以作为电器壳体和仪表盘，有效减重；优异的电磁屏蔽性能以及超轻高强特性，是作为制导部件和控制舱壳体的理想材料；超轻高强特性使之成为尾翼减重的最佳材料

此外，镁锂合金还可用于制造导弹尾翼及控制舱壳体、电器电路基板、电控装备的外壳、陀螺仪，装甲材料，武器瞄准装置，单兵作战时携带的轻武器和装备，以及担架、弹夹等。

特别是在坦克装甲材料方面，美国于2012年投入9000万美元研究镁合金作为装甲设备材料。镁锂合金具有不低于镁合金的强度，高于镁合金的塑性以及更好的内耗系数，是优于其它镁合金的复合装甲材料的夹层；使用镁锂合金能够使坦克装甲设备大幅度减重减重，从而增加机动性和灵活性；同时由于镁锂合金良好的减震性能，能够减少子弹或炮弹冲击时造成的震动，有效的保护军人。

(3)3C产业

镁锂合金具有优异的电磁屏蔽性能，因此采用镁锂合金制备3C产品零部件，

不仅能够实现减重效果，还能够减少电磁干扰，使传输的数据更真实准确；而其作为壳体材料使用时还能够减少电磁对人体的损害。

2012年6月，日本NEC公司推出全球第一款镁锂合金外壳笔记本电脑，仅重800多克，引起了3C产业的巨大反响，掀起了3C产业减重、提高性能的高潮。

图5 NEC公司推出的镁锂合金外壳超级本

镁锂合金可用于制造笔记本电脑壳体、计算机外壳、高端音响振膜、高端手机/相机外壳、精密高频电子用镁锂合金板、导线管等。在笔记本液晶屏幕框架、背面壳体、键盘框壳等零件上使用镁锂合金，可以在不减少零部件的强度下，减轻整体重量，增加散热，增加抗冲击性能；同时由于镁锂合金良好的冷加工性能，可以实现室温冲压成型，减少加工程序，提高效率，保证精度。在投影仪、LED 灯等工作时内部产生高温的设备上，镁锂合金大的导热系数可以有效的将内部的散发到外面。在手机电话的壳体上使用镁锂合金，可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序，增加外壳金属质感，增加美观。

投影仪、LED灯零部件工作时，内部产生高温，镁锂合金大的导热系数可以有效的将内部的散发到外面；在手机电话的壳体上使用镁锂合金，可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序，增加外壳金属质感，增加美观；用镁锂合金制造精密高频电子用板、导线管可保证数据传输的真实性和安全性；采用镁锂合金制备的高级音响震动薄膜，不仅强度高，而且稳定性好、音质好。

(4)其它民用领域

镁锂合金还可用于需轻量化、减震、精确、快速定位的机械装置或零部件、便携式工具等。如复合材料的内衬基材，如风电叶片的内衬、活泼性金属材料的牺牲阳极保护材料，以及溅射靶材镀膜材料等。

在赛车轮毂上使用镁锂合金，能够充分体现镁锂合金减重、减震性能，有效减轻汽车质量、降低燃料消耗、提高结构强度和刚度、改善NVH（噪声、振动

和冲击。风电叶片的内衬使用镁锂合金，减轻重量的同时增加刚性、强度，同时由于表面有树脂材料，不存在腐蚀问题。

图6 可用镁锂合金制造的轮毂和风电叶片

镁牺牲阳极最为有效的防止金属腐蚀的方法之一，可广泛用地铁制纸管道、是由管道、储罐、海上设施、装备等。镁锂合金不做表面处理时其腐蚀电位高于普通镁合金，其作为牺牲阳极效果将更好。牺牲阳极的市场需求量很大，其管材、型材等可用于航空航天等尖端领域以及自行车、轮椅、医疗器械等民用领域。

4 中国铝业股份有限公司郑州研究院开发的镁锂合金材料

中国铝业股份有限公司郑州研究院原名郑州轻金属研究院，是我国轻金属领域唯一的大型科研院所，是中国铝业股份有限公司的研发中心，为公司工业板块业务的快速发展做出了巨大的贡献。

1965年成立至今，中国铝业股份有限公司郑州研究院在铝领域开发的管道化溶出技术，以及280KA大型电解槽，使我国铝产量从三十年前的二十多万吨发展到目前的二千多万吨，占世界总产量的46%以上；在镁领域开发的《皮江法炼镁的新工艺》技术，改写了世界镁冶炼产业的格局，使我国成为全球最大的原镁生产国和出口国，而目前国外仅存5家原镁生产企业。

2009年12月，中国铝业股份有限公司郑州研究院掌握镁锂合金熔铸与加工关键技术，研制生产出了一系列不同密度和强度的超轻镁锂合金，成功研制超轻镁锂合金，最轻的镁锂合金可以浮在水面上；2010年3月，在国内最先实现了镁锂合金的产业化，首次向国内用户提供镁锂合金的挤压材与轧制板材；2012年5月，成功制备出大尺寸铸锭，同年7月成功制备出镁锂合金宽厚板，9月生产出宽度＞350mm、厚度＜1mm、可进行室温冲压的镁锂合金3C产品用薄板；2013年4月，生产出宽度＞600mm的板材，大型锻件；2013年10月，年产100吨的高性能镁合金生产线即将投产，并已向国内外30余家用户提供产品或样品。

目前，中国铝业股份有限公司郑州研究院开发的镁锂合金材料主要有铸锭、挤压宽板、轧制薄板、冲压用镁锂合金薄板，以及大型锻件等。

图7 中国铝业股份有限公司郑州研究院生产的部分镁锂合金产品照片

5 结束语

作为最轻的金属结构材料，镁锂合金在减重的“浪潮”中将发挥不可替代的作用,然而镁锂合金的性能优势还没有引起相关部门的足够重视，设计师们在结构设计时还没有将镁锂合金作为首选，这就需要从事镁锂合金研究的科研人员加大宣传，同时不断研究出高性能超轻镁锂合金材料。中国铝业股份有限公司郑州研究院作为国内唯一一家能够规模化生产镁锂合金的企业，将不遗余力的推动镁锂合金事业的发展，为我国的国防建设和经济发展提供优质超轻合金。

参考文献

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镁合金防腐蚀方案汇总

镁合金防腐蚀方案汇总化学转化处理镁合金的化学转化膜按溶液可分为：铬酸盐系、有机酸系、磷酸盐系、KMnO4系、稀土元素系和锡酸盐系等。传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密，含结构水的Cr则具有很好的自修复功能，耐蚀性很强。但Cr具有较大的毒性，废水处理成本较高，开发无铬转化处理势在必行。镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜，耐蚀性与铬酸盐膜相当。碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理，取代传统的含Cr、F或CN等有害离子的工艺。化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性，并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能，在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。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。传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素，不仅污染环境，也损害人类健康。近年来研究开发的环保型工艺所获得的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工艺Dow17和HAE有大程度的提高。优良

的耐蚀性来源于阳极氧化后Al、Si等元素在其表面均匀分布，使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主要因素。研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分，一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度，降低孔隙率。而且溶胶成分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长，但基本上不影响膜层的X 射线衍射相结构。但阳极氧化膜的脆性较大、多孔，在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层。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

镁合金使用寿命以及性能特点

如何提高镁合金的耐高温性能? 镁合金在汽车制造、航空工业等方面的应用要求具有一定的高温性能和抗蠕变性能，稀土镁合金(AE系列)能提高合金的高温强度和蠕变强度。研究表明，加入一定量的锡可改善合金的高温强度;加人硅可改善合金的蟠变强度;加人鳃可提高合金的高温(超过300℃)性能;加入银可提高合金的高温强度和蠕变强度。在Mg-5Al-1 Zn-1 Si合金中加人0.5%(质量分数)的锑，使合金在150℃时的强度从168 MPa上升到178MPa,屈服强度也从81 MP。上升到90MPa，抗冲击韧性值从21J上升到30J。稀土会使镁合金的室温性能变差，为此，加人一些短纤维、晶须、颗粒等复合材料，以改善合金的室温和高温性能。在Mg-/Li合金中加人一定的Mg0/Mg 2 Si颗粒，使合金的高温抗蠕变。性能在温度达210℃前得到显著改善，而且随着温度的升高，改善效果更为明显。笔记本电脑和手机外壳等在一定的工作温度范围内，要求其尺寸稳定性(抗蠕变性能)要好。与现有的工程塑料相比，不会因环境改变而改变的镁基耐高温复合材料的性能优势可得到充分施展。镁基复合材料的制备方法主要有真空(或保护性气氛)浸渗法、粉末冶金法、薄膜冶金法、搅拌铸造法。提高镁合金材料使用寿命有何技术措施? 镁是活泼的金属元素，标准电极电位为负值，且绝对值很大，导致镁及镁合金的耐腐蚀性很差，这阻碍了镁合金产品在应用中发挥优势，限制了其应用范围。镁合金腐蚀的直接原因是合金元素及杂质元素的引入导致镁合金中出现第二相。镁合金的腐蚀形态有:电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂、晶间腐蚀和丝状腐蚀以及高温氧化。镁合金发生电化学腐蚀与溶液的pH值、溶液的性质、合金的成分及所处的环境有关。为提高镁合金材料的使用寿命，应控制冶金因素以提高镁合金的耐腐蚀性，具体包括合金元素、杂质元素、相组成和微结构。表面处理技术的研究，如镁合金的化学转化处理、阳极氧化、等离子微弧阳极氧化、金属镀层和物理气相沉积涂层技术等，为等离子技术提高镁合金的耐腐蚀性带来了新的生机。为改善镁合金的耐腐蚀性能，有人采用离子注人、激光退火和快速凝固新工艺，特点是使金属表面形成一层成分均匀的、无定形的表面结构膜。采用高频感应对镁合金进行表面合金化处理的研究结果令人满意，通过对ZM5镁合金样品在4OkHz的高频感应炉加热处理后空冷到室温，与未经感应处理的样品相比，其耐腐蚀性能大幅度提高，表层组织相结构的变化可有效地抑制镁合金的整体腐蚀。微弧氧化技术是另一种新型的金属表面处理技术，其原理是将材料置于电解质溶液中，利用高电流高电压的作用，在基体金属表面上生成一层基体金属氧化物陶瓷层，且致密无缺陷，以提高金属的防腐蚀性能。MB8镁合金的实验表明，微弧氧化陶瓷层厚度与提高耐腐蚀性能的关系不大，非晶态氧化镁陶瓷层的耐腐蚀性能优于晶态氧化镁陶瓷层。镁基大块非晶合金有何特点? 非晶态合金具有良好的性能。传统的非晶态合金是高速急冷(冷速大于105K/s)条件下形成的，呈粉状、(纤维)丝状、薄带或薄膜(最大厚度不超过50μm)形态，使其应用受到限制。大块非晶是指在三维尺寸都大于1mm的合金块体。镁基大块非晶合金具有较好的力学性能和低密度，被认为是一种极具应用潜力的轻质高强度材料。有报道称，用水淬法能制备出直径为12 mm的镁基大块非晶合金—Mg 65Y 10 Cr 15 Pd 5 。镁基大块非晶合金在373K的温度下，屈服应力为550MPa;在室温下为822MPa,硬度为HV220。对镁基大块非晶合金Mg 80Y 10 Cu 10 。的试验发现，其伸长率为7%。

镁合金作为生物医用材料的潜在优势、存在的问题及解决思路

镁合金作为生物医用材料的潜在优势、存在的问题及解决思路摘要近几十年来，镁及其合金在医疗领域的价值正飞速提升，应用也日益广泛，其作为硬组织植入材料与现有的各种临床金属植入材料相比有许多突出的优点[1]。然而，镁合金当然也不完美，也存在缺点，令其应用受到限制[1]。那么，这些优势和缺陷究竟是什么？如何让其性能更完善呢？本文就这些问题进行了简要论述。然而由于笔者才疏学浅，加之时间仓促，文中疏漏之处在所难免，尚有待进一步修改和完善，同时敬请各位读者多多批评指正。关键词：镁合金，医用材料，植入体，腐蚀一、引言目前的生物医用材料主要有部分金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料及仿生材料等[1]。医用金属材料与高分子材料和无机非金属材料相比，具有较高的强度、韧性和加工性能，因此应用最为广泛[2]。目前，临床应用的医用金属主要有不锈钢、钴基合金、钛合金、形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、镐等。但临床应用表明，以上材料均存在弊端[3]，如： 1.某些金属植入体含Al元素[4]。该元素可对器官造成损伤，且能导致骨软化、贫血[5][6]、老年痴呆及神经紊乱等多种病症[5][6]； 2.某些材料会在体内释放出毒性金属离子[1]，引起受体发炎和排异反应[7]； 3.部分不锈钢植入体在生理系统环境中会发生缝隙腐蚀、摩擦腐蚀与疲劳腐蚀破裂等状况[8][9]，并因此释放出Ni2+、Cr3+及Cr5+等离子，同时造成假体松动，最终引起植入体失效[10]； 4.相当一部分材料的弹性模量与人骨不够相近，例如：不锈钢的弹性模量约为200GPa，钛合金约 100GPa[4]，而人骨仅10～40GPa。这必然会导致应力遮挡效应，进而减少对新生骨组织生长和重塑的诱导作用[1]，并最终造成植入体的不稳定、组织愈合迟缓甚至植入失败等后果[1][11]。 5.不锈钢、钴基合金和钛基合金皆为生物惰性材料，在人体中不发生或仅发生微弱的化学反应，因而在生物环境中相当稳定[4]，无法自行降解[1]。故病人完全康复后必须再次通过手术将其取出[2]，徒增了患者的痛苦及医疗费用[1]。然而近年来，镁及其合金的横空出世和飞速发展使这些问题的解决成为了可能。那么，这种金属到底有什么优点，能克服这么多棘手的困难呢？接下来的一段将回答这个问题。二、镁合金作为生物医用材料的潜在优势近几十年来，国内外研究发现[3][12][13][14][15]：镁合金作为硬组织植入材料，与现有的各种临床金属植入材料相比有许多突出的优点： 1.Mg是人体必需的微量元素之一[1]，在动物体内含量仅次于钙、钠、钾，且在细胞内仅次于钾[4]，与神经、肌肉及心脏功能密切相关[16]，对维持细胞膜结构和调节细胞的生长具有重要作用[17]，是能量传输、贮存和利用的关键元素，还是新陈代谢过程中各种酶系统的重要活化剂，并参与人体内几乎所有的新陈代谢过程，如骨细胞的形成、蛋白质的合成等。另外，镁具有诱导骨生长的作用，能加速骨愈合，还可以调节DNA和RNA结构，降低癌症发病率，增强心血管的抗病毒能力[1]，减少血液中胆固醇的含量，从而防止高血压、动脉硬化和心肌梗塞等疾病[16]。而以镁作为医用植

镁合金压铸的基础识

铝镁合金轮胎模具低压铸造手册

目录一、前言二、铝镁合金轮胎模具低压铸造的安全方面三、铝镁合金轮胎模具低压铸造设备四、有色金属——铝镁合金五、现使用的制芯工艺六、铝镁合金的熔炼和轮胎模具的铸造七、工艺过程中问题分析及处理办法八、铸件的常见缺陷分析和处理九、废铝的回收利用

一、前言本手册的目的是阐述有关铝镁合金轮胎模具低压铸造以及造型的基础知识，对于不熟悉轮胎模具低压铸造的人员可以作为入门参考，对于有经验的低压铸造人士，可以提取其中有关的某些信息。低压铸造是一种很好的铸造方法，与重力浇注相比低压浇注成型具有充型平稳、充型能力提高、压力下结晶凝固，有效改善铸件的充型、凝固过程，消除了铸件的一些常规铸造缺陷。并且工艺、设备简单，能生产比较大的铸件。低压铸造工艺仍在快速发展中，现在设备制造商可以供应铝镁合金，铝合金，锌合金，铜合金全自动低压铸造机，有的设备制造商全部负责供应包括加热设备在内的整套低压铸造设备，包括一定范围内不同吨位的低压铸造机，能够和生产不同规格产品的模式相配合. 提高轮胎模具的质量水平，或者开发新的应用领域，需要熟知有关铝镁合金以及造型材料的性能，也要知道低压铸造工艺的限制和优势。为保证最终产品符合规格和设计出具有最佳铸造性能的模具，铸造产品生产者和模具设计者紧密合作是非常重要的。开发低压铸造件需要团队共同的努力，任何一个环节的不足都会造成最终的失败。铝镁合金和最基本的一般铝合金相似，但是必须清楚它们的重要差别，主要差别和金属熔炼的处理有关内容，绝对不可以忽视和低估这些差别。铝镁合金和一般铝合金具有不同的性能，要求在熔炼和低压铸造参数以及模具设计方面作出相应的调整，才能得到我们所欲达到的结果。

镁合金疲劳性能的研究现状_高洪涛

镁合金疲劳性能的研究现状高洪涛,吴国华,丁文江 (上海交通大学材料科学与工程学院,上海200030) 摘要:针对近几年镁合金疲劳性能的研究进行总结,从冶金因素、形状因素、加载制度、介质和温度等方面考察对镁合金疲劳性能的影响。归纳提高镁合金抗疲劳性能的途径:热处理、滚压强化和喷丸处理等。提出对镁合金疲劳性能研究的展望。关键词:镁合金;疲劳性能;影响因素;强化途径中图分类号:TG146.2 文献标识码:A 文章编号:1000-8365(2003)04-0266-03 Review on the Fatigue Behavior of Magnesiu m Alloys GAO Hong-tao,W U Guo-hua,DI NG W en-jiang (Schoo l of M aterials Science and Engineering,Shang hai Jiaotong U niversity,Shang hai200030,China) A bstract:This report provides some of the results of magnesium alloy s studying,especially about its fatigue behavior, in recent years.The facto rs that influence the fatigue behavior of magnesium alloy s can be given from several aspects of metallurgy,form factor,loading system,medium and tem perature.The strengthening methods can be concluded in three aspects.One is heat treatment;the o ther tw o are roller burnishing and shot blasting.In addition,the prospect of fatigue behavio r observation on mag nesium alloy s is discussed. Key words:M ag nesium alloy;Fatigue behavior;Influencing factors;Strengthening approach 综合性能优良的镁合金已大量应用于航空航天、汽车、电子等领域[1]。据预测,从2001～2007年,镁合金铸件在汽车上的用量将以25%～30%速度递增[2]。随着镁合金需求的急剧增加,对其性能要求也越来越高。本文总结近几年镁合金疲劳性能方面的研究,以及提高其性能的建议。 1　镁合金的疲劳与断裂 M g属于密排六方结构,此类金属的塑性变形取决于c/a(c为点阵的高,a为基面的边长),Mg的c/a=1.6235,略小于按原子为等径刚球模型计算出的轴比1.633。孪晶和疲劳变形与现存孪晶的结合是疲劳变形的主要形式,滑移带沿着孪晶带堆积的区域是一些常见的裂纹源。许多微裂纹是一些微空洞造成的。位错环集团是Mg典型的疲劳位错结构。镁合金的疲劳断裂是由最大剪应力控制的,并且沿着最大剪应力方向扩展。它的解理断裂发生在高指数面上,并且裂纹的形态因孪晶和滑移而强烈变化着。镁合金疲劳断裂结构中也有一些韧窝特征,它们来源于加载过程中出现并长大直到在塑性应变和塑性断裂条件下联合起来的微空洞,在沉淀相-基体界面处结合力较小,沉淀相或者夹杂物的破碎、局部的应力集中收稿日期:2003-02-17; 修订日期:2003-03-24 基金项目:国家863计划资助项目,编号:200233AA1100. 作者简介:高洪涛(1976-　),河南洛阳人,博士生.研究方向:镁合金的研究与开发.都可能形成一些微空洞。 2　影响镁合金疲劳性能的因素 2.1　冶金因素微观组织对疲劳裂纹的萌生和扩展有很大的影响[3]。砂型铸造M g-Zn-Zr合金,不管是铸态还是热处理态,晶粒越粗大,疲劳强度越低。另外,第2相质点或颗粒也影响镁合金的疲劳行为,第2相的切变模量和第2相质点间的平均距离是影响疲劳裂纹扩展速率的重要参数。另外,在小的ΔK区域,镁合金位错密度越高,疲劳裂纹扩展速率就越低。镁基复合材料的疲劳性能与断裂特征与其基体上增强颗粒和晶须的尺寸和形态关系密切[4],含20% SiC晶须的AZ91D镁基复合材料低周疲劳断裂后发现,由于晶须散乱的分布于基体之上,裂纹表面粗糙并且裂纹扩展路径看起来很弯曲。断裂组织观察表明疲劳断裂扩展区和最后断裂区没有明显区别,并且特征是解理断裂。在冶炼过程中,不可避免的引进一些夹杂物。这些夹杂物引起应力集中从而降低镁合金的抗疲劳能力,如果夹杂物是尖角,危害更大。夹杂物分布不均匀时,也会降低疲劳强度。 2.2　形状因素 (1)缺口敏感性及表面状况镁合金比铝合金和钛合金有更大的缺口敏感性,变形镁合金比铸造镁合金有更大的缺口敏感性。 · 266· 铸造技术 FO UN DRY TECHN OLOG Y V ol.24N o.4 Jul.2003

镁合金特性

镁合金特性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。 ?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高刚比度 ?重量轻，镁金属是目前对环境无污染。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材料名密度 (g/cm3)熔点 (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 AZ911.8259672280160815445AM601.79615622701401515145 铝合金 3802.70595100315160311771 钢铁碳素钢 7.861520425174002266200 塑料 ABS1.0390(Tg)0.235*40342.1PC1.23160(Tg)0.2104*3856.7 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。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。重量轻减震降噪易加工尺寸稳定抗变形高刚比度

镁合金压铸的安全管理通用版

管理制度编号：YTO-FS-PD806 镁合金压铸的安全管理通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

镁合金压铸的安全管理通用版使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。镁合金具有优越的压铸工艺性能和工程使用性能。它以压铸件的形式进入工业领域的50年历史经历了初期发展、中期收缩、后期再发展的曲折过程。安全管理的过程也伴随着技艺的应用而发展。 1、管理人员的要求 1.1镁合金压铸厂的新建，扩建须制定安全技术措施计划后方能生产。 1.2企业生产车间应有良好的通风设备。 1.3企业应结合镁合金压铸生产的特点，制定本企业安全措施实施细则和安全检查表，并按安全检查表认真进行检查。企业每月至少检查一次，车间每周至少检查一次。 1.4企业应认真做好安全生产教育，普及镁合金安全知识和安全法规，使职工了解本企业安全生产特点，应对职工进行技术和业务培训，并经考核合格后方准上岗。 1.5企业应调查所有的事故和过失，应记录本调查结果并有跟进行动。 1.6生产场所严禁吸烟，带水进入。

镁及镁合金的主要物化性能

镁及镁合金的主要物化性能铸造镁合金比变形镁合金使用的更多。铸造镁合金是航空工业中应用最广泛的一种轻合金。用镁合金铸件代替铝合金铸件，在强度相等的条件下，可以使工件重量减轻百分之二十五到百分之三十。镁合金和铝合金一样，根据加工方法可以分为变形（压力加工）镁合金和铸造镁合金两大类。这些年来，随着压铸技术的发展，压铸镁合金已成为镁合金应用的主要领域。此外，镁合金作为牺牲阳极其用途也有了很大的发展。镁属于轻金属，纯金属镁为银白色，在空气中极易被氧化，形成一层薄氧化膜，可以防止其进一步氧化。镁化学活性很高，在自然界中很难遇到纯镁矿。在海水中以氯化物存在，约含百分之零点一四，在地壳中以光卤石、菱镁矿、白云石和一些其他化合物形式存在，含量达到百分之二点三五。制取镁的方法方法有：第一种，熔融氯化镁电解法，它是主要的制镁法；第二种，用硅铁还原氧化镁的硅热法；第三种，用碳还原氧化镁的碳热法。镁及镁合金的主要物化性能：（1）密度，20摄氏度金属镁的密度是1.738g/cm3，650摄氏度熔化温度下密度约为1.65g/cm3，液态镁密度为1.58g/cm3；（2）凝固体积收缩率为4.2%，相应线收缩率为1.5%；原子叙述12，原子价+2，相对原子质量24.30。热性能：熔点，在标准大气压下，金属镁的熔点是650℃±1℃。沸点在标准大气压下，金属镁的沸点是1107℃±3℃。再结晶温度金属镁的再结晶温

度最低位150℃。再膨胀金属镁固体体积膨胀系数二十摄氏度到一百摄氏度之间为26.1*10-6，液体体积膨胀系数温度在六百五十一摄氏度到八百摄氏度之间为380*10-6。热导率镁在二十摄氏度的热导率为154.5W/(mk)。比热容（C）温度在二十摄氏度的时候镁的比热容是1.025kj。气化潜热金属镁的汽化潜热是5150到5400kJ。熔化潜热金属镁的熔化潜热是360~377KJ。升华潜热金属镁的升华潜热是6113到6238KJ。燃点空气中加热时，金属镁在632摄氏度到635摄氏度开始燃烧。燃烧热金属镁的燃烧热是24900到25200kJ。

镁合金阳极氧化膜的制备及其耐腐蚀性能研究【开题报告】

毕业论文开题报告化学工程与工艺镁合金阳极氧化膜的制备及其耐腐蚀性能研究一、选题的背景、意义镁是地球上储量最丰富的元素之一，除地壳表层金属矿所含的质量分数为1.93%外，在盐湖及海洋中也存在着十分可观的镁储存量。镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金，镁及其合金具有许多优良的特性。它的密度小（1.8g/cm3镁合金左右），约为铝的2/3、铁的1/4；比强度很高，弹性模量大，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，具有良好的导电、导热性、电磁屏蔽性、尺寸稳定性、机加工性能以及再循环利用的性能。镁合金过去主要应用于航空航天领域，进10年来，随着汽车工业的发展，镁合金的应用最得到了很大的发展。由于环境保护和节省燃料的要求，通常以降低汽车重量来节省能耗，其中一项重要措施就是采用镁合金零件来取代原先的铝合金或钢制零件，由于各种数码产品的飞速跟新换代，对其外观和质量都提出了更高要求。用量轻、刚性好、金属光泽好、电磁屏蔽性好的镁合金取代塑料用在外壳上可获得很好的效果。随着人们对环境保护意识的日益增强，镁合金无铬表面转化处理技术取得了很大的发展，对环境影响已经大大减小。国内的镁合金阳极氧化处理工艺与国外相比差距较大，大部分无铬电解液配方仅停留在实验阶段，无法投入到实际生产中。因此，对镁合金进行适当的表面处理来提高其耐蚀性能具有非常重要的意义。二、相关研究的最新成果及动态 2.1 传统工艺有关镁合金阳极氧化技术产生于20世纪，直到1951年以后，HAE和DOW l7工艺的相继出现才使阳极氧化技术在镁合金防护处理中应用成为可能。HAE工艺是碱性电解液的代表，而Dow Chemical company研发的DOW l7是酸性电解液的代表，在镁合金阳极氧化发展进程中两者起了重要的作用。后来又开发了Anomag 工艺、Magoxid-Coat工艺和Tagnite工艺等。其具体工艺如表1所示。

镁合金压铸厂家【大全】

镁合金压铸厂家内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、东莞市天耀五金实业有限公司东莞市天耀五金实业有限公司于2008年在东莞市寮步镇成立，是一家专业生产精密镁合金压铸、铝合金压铸、压铸模具、CNC五金件加工的实业型内资企业.公司创建以来，拥有从材料、模具、产品、抛光、钻孔攻牙、机加工、喷涂（喷粉）、检测为一系列的配套设施。随着公司不断发展，现以成为镁、铝合金压铸生产、技术研发与产品应用的行业领导者。为了让天耀公司产品品质管理与国际化接轨，让公司又快又好的发展，进行了ISO品质管理认证．公司生产的产品主要应用于通信、电子、运动器材、摄影器材、渔具、灯饰、各种电动工具等等。目前拥有专业镁铝合金压铸设备130吨～800吨压铸机10多台，基本能满足中小型产品的压铸；同时配置了模具加工设备，如CNC加工中心、慢走丝线切割、镜面火花机和CNC数控车床等，可根据客户的要求制造高精度的压铸模具。目前公司拥有的主要客户包括：联想、株洲南车、读书郞、中兴通讯、比亚迪、富士康等国内知名企业及世界500强客户，产品远销于欧美及东南亚等国家和地区。

二、上海木马投资集团材料技术有限公司木马集团总部位于台湾南部的高雄。5 家分公司和众多销售合作伙伴确保业务范围覆盖世界各大洲：全球服务和现场技术能力对于我们至关重要。木马旗下聚集了木马本土（Mooma Local）、木马全球（Mooma Global）、木马极限（Mooma Super）、木马非标（Mooma Special）和木马全向（Mooma Multiply）五大核心品牌。木马是加工制造业的全面供货商，产品样本中包括铝合金、合金钢、不锈钢和高性能合金的近900 个牌号、约8000 个品种规格。各个核心品牌的专家为加工制造业共同开发完整的解决方案。同时，他们在航空航天、能源、化学、医疗和热处理行业有着广博的专业知识。三、上海华虎投资集团有色金属有限公司华虎Htiger具有与众不同的能力！因为我们能够为客户提供最能满足他们需求的产品解决方案。正是基于这样的原因，许多客户把华虎Htiger当作提升自身竞争优势的伙伴。作为当代金属流通行业发展方向的奠基人，在过去的5逾年中，华虎Htiger出色的行销方案帮助航空、国防、运输、造船、半导体、能源开采和建筑等诸多领域成就了多个发展里程碑。除了提供板材、管材、型材、建材、优特钢、不锈钢以及有色金属的产品解决方案，华虎Htiger的其他产业（金融与码头）辅助其在金属进出口市场同样拥有无与伦比的领先优势。四、昆山泗京诚金属制品有限公司昆山泗京诚金属制品有限公司是一家专业生产经营1系2系3系5系6系7系铝合金、铝型材及铝卷材产品的现代化企业。自成立以来始终本着“打造精品，赢得未来”

铝镁合金特性

鎂鋁合金特性介紹 1.0鎂合金使用背景與市場發展狀態 1.1鎂是地球上第六多元素,佔地殼組成 2.5~4% 目前主要提煉來源為海水,鎂礦….. 1.2德國為第一開發量產國家,主要在第一次世界大戰時需快速移動軍備而大量使用質輕之鎂合金作為軍品材料. 1.3使用量 1993----------32850公噸 1943----------184000公噸 1984----------230000公噸 1997----------500000 公噸 1.4鎂合金與其他材料特性比較 a: 質輕: 鎂比重1.8 鋁比重:2.8 b: 傳熱快: 鎂熱傳導率51 w/mk 塑膠(ABS) 0.2 w/mk c: 強度(耐衝擊性): 鎂抗拉強度240 Mpa ABS: 35 Mpa D: 可燃性: 鎂熔點596 Degree ABS 90 Degree E: 電磁遮蔽性(EMI): 鎂合金------良好塑膠---------無遮蔽性 F: 環保回收性: 鎂合金-----------可回收使用塑膠------------無法完全回收 1.5市場應用例產品別應用部分汽機車類引擎蓋,避振器,齒輪箱…筆記型電腦機殼,散熱組件,機構件行動電話外殼,支架… 電子相機, MD,CD…..機殼 HDD PARTS 資料讀取臂

2.0鎂合金成形法 2.1冷式壓鑄法圖形 2.2熱式壓鑄法圖形 2.3射出成形法圖形比較項目熱式壓鑄法冷式壓鑄法射出成形鑄造速度快慢中溶解管理易難易射出壓力低高高機器操作中易難素材價格低低高機器價格中低高

技術成熟度中高低 3.0專業術語說明: 3.1縮水量: 材料由熔熔狀態變成固態冷卻過程中體積變化量.(鎂: 5.5/1000 鋁:6/1000) 3.2公模: 又稱移動模或可動模或CORE SIDE. 簡單判定有頂出針的面. 3.3母模: 又稱固定模或CA VITY SIDE. 3.4頂出針: E-PIN 或是EJECTER PIN.模具頂鑄件的機構. 3.5滑塊: SLIDER CORE. 於成品側邊無法以公母模拆開時之結構. 3.6分模線: PARTING LINE . 公母模或滑塊相結結合之模具接合線. 3.7入子: insert core. 模具中單獨之植入部分. 3.8拔模斜度: draft angle, taper.成形後離型所需要斜度,(分單邊與雙邊,大端或小端) 3.9澆道口: Gate. 原料由澆道進入成品之入口 3.10溢流井: Overfollow. 在成品邊緣抽取冷料與空氣地區塊. 3.11逃氣道: Air vent. 成形時幫助模具內空氣逃離模具之設計. 4.0測試與檢驗: 4.1線性檢測: 長度,高度, 距離,孔位….. 4.2功能檢測: 諸如測漏試驗, 強度測試,耐蝕測試. 4.3外觀檢測: 限度樣品, 色板比對…. 4.4幾何公差: 4.4.1基準: 4.4.2⊕: 位置度 4.4.3◎: 同心度

镁合金压铸技术的发展及其应用

镁合金压铸技术的最新发展及其应用镁合金是最轻的工程金属材料之一，具有很好的比强度、比刚度等性能，特别适合制造要求重量轻、强度高、减震降噪的工程结构部件和要求一定强度的壳类零件。镁合金低熔点、低比热及充型速度快等优点极其适合於用现代压铸技术进行成形加工。现代科技和相关产业技术的发展，使镁合金的应用範围迅速扩展，特别是在汽车工业和电子信息产业中获得大量应用。本文主要介绍镁合金压铸技术研究、开发、应用的发展状况，希望藉此促进中国镁压铸技术的发展及其在各个领域、尤其是汽车工业中的推广应用。概述长期以来，镁的80%用於铝合金的添加元素或冶金行业脱氧等、13%用於铸造合金、3%用作变形制品。随着科技进步及对镁可贵性的认识，其产品广泛用於航空、航天、汽车配件、电子及通讯等领域。汽车行业采用镁合金量的急剧增加是拉动镁合金全球用量增加的重要因素，生产商在汽车上应用镁合金零部件不仅是为了减轻重量，更是藉此来不断提高汽车的性价比，从而加强其在竞争日益激烈的汽车巿场上的竞争优势。预计1996~2008年全球用於汽车零部件的镁量平均每年递增15%以上，其中，北美增长速度为30%，欧洲则超过60%。欧、美、日等发达国家的汽车制造公司在政府的协调下与科研院所密切合作，投入大量人力物力，实施多项大型研究发展计划，研究用镁合金制造汽车零部件。这些研究开发计划促进了镁合金在汽车上的应用发展。电子信息产业由於数字化的发展，巿场对电子及通讯产品高度集成化、轻薄化及可回收的要求愈来愈高。以前作为主要材料的工程塑料已经无法满足要求，因此人们把目光投向了镁合金。例如，镁合金具有优异的薄壁铸造性能，其压铸件壁厚可达0.8mm-1.5mm，并保持一定的强度、刚度和抗冲击性能。因此，在薄壁、轻薄、抗冲击、电磁屏蔽、散热及环保等方面的要求之下，镁合金成了制造商的最佳选择。近年来，电子信息产业的镁合金消耗量急剧增加，成为拉动全球镁消耗量的另一重要因素。

镁合金表面防腐蚀处理研究

镁合金表面防腐蚀处理研究王芬，康志新，李元元（华南理工大学金属新材料制备与成型重点实验室，广东广州510640）摘要：综述了近年来镁合金表面防腐蚀处理的方法，主要有化学转化膜、阳极氧化、金属涂层、有机涂层、有机镀膜、气相沉积、快速凝固等，并对镁合金表面处理的发展方向进行了探讨。关键词：镁合金；腐蚀；金属涂层；阳极氧化；有机镀膜 1前言镁合金优异的物理和机械性能[1]使其近年来得到广泛关注。镁合金具有较高的比强度和比刚度，较强的电磁屏蔽和抗辐射能力，以及良好的减震性、切削加工性能等特点，在汽车、摩托车等交通工具，3C产品、航空航天、兵器工业等领域的应用日趋广泛。但是镁是一种电负性极强的金属，标准电极电位为－2.37V，在潮湿，CO2，SO2，Cl－的环境里极易发生腐蚀。除此之外，镁合金由于杂质元素和合金元素的存在，还容易产生电偶腐蚀、应力腐蚀开裂以及腐蚀疲劳[2]，大大限制了镁合金在工业、军工等领域的广泛应用。目前国内外都加大了对镁合金腐蚀问题的研究，以期通过有效的表面处理方法来提高镁合金表面的抗腐蚀能力，使其能够在不同的领域得到更为广泛的应用。本文综述了镁合金表面处理的方法，并对各种表面处理方法的优缺点及今后的发展方向进行了分析。 2镁合金表面处理的方法 2.1化学转化膜处理镁合金化学转化膜[3]的防腐蚀效果优于自然氧化膜，并且化学转化膜可提供较好的涂装基底。传统的化学转化法是铬化处理，其机理是金属表面的原子溶于溶液后，引起金属表面的pH值上升，在金属表面沉积铬酸盐与金属胶状物的混合物的过程，这种混合物在未失去结晶水时具有自修复功能，因而耐蚀性好。但由于铬酸盐处理工艺中含Cr6+离子，对环境造成污染且废液的处理成本高，现已被其它的化学转化膜法所取代，如磷酸－高锰酸钾转化膜、稀土转化膜等。磷酸－高锰酸钾转化膜处理方法主要是在镁合金表面形成以Mg3(PO4)2为主的组成物，同时含有铝、锰等化合物的磷化膜。经过该处理所得的膜层为微孔结构且与基体结合牢固，并具有良好的吸附性、耐蚀性，因而可作为镁合金涂装中的底漆层使用。赵明[4]等人对镁合金磷酸盐－高锰酸盐化学转化处理工艺进行了研究，发现pH值为4，K2HPO4的质量浓度为150g/L，KMnO4的质量浓度为40g/L的处理液能显著提高镁合金表面的耐腐蚀性能。在盐雾试验温度为30℃，盐雾沉积率为0.0138mL/（cm2·h）的条件下，连续喷雾24h后，镁合金表面所得膜的腐蚀率为8%，而铬酸盐处理工件表面腐蚀率为21%[5]。这说明镁合金磷酸盐－高锰酸盐化学转化处理能提高镁合金表面抗蚀能力。 Rudd[6]等研究发现镁及镁合金在经过pH值为8.5的铈、镧和镨等稀土盐溶液浸泡处理后，可以显著提高镁及其合金的表面耐腐蚀性能。但随着浸泡时间过长，涂层的保护性能开始恶化，导致镁合金表面的耐腐蚀性能也随之降低。因此，为了得到较好的表面处理效果，在形成稀土转化膜后应立即进行封孔处理。2.2阳极氧化处理阳极氧化处理[7~9]是镁合金现今应用较广的一种表面处理方法。阳极氧化不同于化学氧化，它是通过电化学反应，在金属表面得到具有一定厚度、稳定的氧化膜层，从而提高金属表面耐腐蚀性能。 DOW17法和HAE法是20世纪50年代开发的阳极氧化技术。DOW17法生成的氧化膜是由Cr2O3，MgCr2O3及Mg2FPO4构成，该氧化膜的耐蚀性和耐磨性好，但脆性较大。用HAE法制成的氧

镁合金的一些知识(一)

镁合金的一些知识（一）特点其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。应用范围：镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的镁合金（英文：Magnesium alloy）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。镁合金相对比强度（强度与质量之比）最高。比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远高于工程塑料。可作为阴极保

护材料。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音影响。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，最高可达600多Mpa。屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100% 回收再利用。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。但镁合金线膨胀系数很大，达到25～26 μm/m℃，而铝合金则为23 μm/m℃，黄铜约20 μm/m℃，结构钢12 μm/m℃，铸铁约10μm/m℃，岩石（花岗岩、大理石等）仅为5～9 μm/m℃，玻璃5～11 μm/m℃。镁合金牺牲阳极是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其

镁合金材料工艺

镁合金发展针对陕北的跨越式发展目标，提出了建设府谷、神木镁产业基地，推进榆林能源基地资源深度转化，拉长产业链条，加大财政引导资金投入力度，组建省级镁业企业集团，集中力量开展技术攻关，重点发展六种镁合金，加强镁业人才建设镁锂合金材料是当今世界上最轻的金属结构材料，属于国际上列入高度保密的技术。今年年底，中国将在西安阎良国家航空高技术产业基地实现这种金属结构材料的规模化生产，用于航空、航天、能源等多个领域。据西安交通大学材料专家柴东朗教授介绍，镁锂合金材料具有低密度、高塑性等特点，是当今世界上最轻的金属结构材料，可部分替代目前应用于航空、航天领域的铝材及其他铝合金材料，具有广泛的应用前景。中国对镁锂合金材料研究已有一段时间，但是大多数处于实验室阶段，直到2010年西安交通大学与西安四方超轻材料有限公司合作在西安阎良国家航空高技术产业基地建成了中国第一条镁锂合金生产线。经过两年来的进一步研发，目前西安四方超轻材料有限公司已在镁锂合金的冶炼工艺、质量控制、表面处理、机械加工等方面取得了突破性成果，为产品的推广应用创造了良好条件。根据规划，到今年年底，西安四方超轻材料有限公司镁锂合金超轻材料项目将实现规模化生产，预计可年产100吨镁锂合金超轻材料。我国镁深加工能力很薄弱。虽然早在50年代后期镁压铸业就已经起步，先后有若干厂家生产林业用机械和工具、风动工具等镁合金压铸件。到了90年代初，在汽车工业、电子工业发展的带动下，国内的镁压铸业有了较大的发展。为3C等产品配套的镁合金压铸件厂主要云集在华南和江、浙地区，尤以珠江三角洲一带最为突出。这一地区受到香港、台湾两地资金的投入、技术的支撑、市场的开拓以及管理的介入等全方位的拉动，发展速度令人关注。积极稳妥地发展镁产业实现镁合金产业化是一项涉及面广、技术集成度高的大型系统工程。近10多年来，在世界范围内相继建立的一大批镁合金压铸工

镁合金

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，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。特点其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。应用范围：镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的镁合金铸件1 。镁合金（英文：Magnesium alloy）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。镁合金相对比强度（强度与质量之比）最高。比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远高于工程塑料。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，最高可达600多Mpa。屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100% 镁合金铸件2 回收再利用。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。但镁合金线膨胀系数很大，达到25～26 μm/m℃，而铝合金则为23 μm/m℃，黄铜约20 μm/m℃，结构钢12 μm/m℃，铸铁约10μm/m℃，岩石（花岗岩、大理石等）仅为5～9 μm/m℃，玻璃5～11 μm/m℃。镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小，比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐腐蚀性能好。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。镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者，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。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。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。质感佳，镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感，而且，在空气中更不容易腐蚀。镁合金的散热相对与合金来说有绝对的优势：根据公式：Q=dvC△t 其中Q—热量；d=比重；V=体积；C=比热容；△t =(t1-t2）变化的温度；当