镁合金
zn在镁合金中的作用
zn在镁合金中的作用
在镁合金中，锌（Zn）通常被用作合金元素，具有多种作用和影响。
首先，锌可以有效地提高镁合金的强度和硬度。
通过添加适量的锌，可以形成固溶体和析出相，从而改善合金的机械性能。
锌的加入可以提高合金的抗拉强度和硬度，使其更适合于一些特定的工程应用。
其次，锌还可以提高镁合金的耐蚀性。
锌可以促进镁合金表面形成致密的氧化膜，从而提高合金的耐蚀性能，延长其使用寿命。
这对于镁合金在航空航天、汽车制造等领域的应用具有重要意义。
此外，锌的加入还可以改善镁合金的加工性能。
适量的锌可以细化合金的晶粒结构，提高其塑性变形能力，使得镁合金更容易进行压铸、挤压和其他加工工艺，从而扩大了合金的应用范围。
另外，锌还可以影响镁合金的热处理行为。
锌的加入可以改变合金的热处理敏感性，对合金的热处理工艺参数有一定影响，需要在工程设计中进行考虑和调整。
总的来说，锌在镁合金中起着强化、耐蚀、改善加工性能和影响热处理行为等多重作用。
然而，需要注意的是，锌含量的增加也会对镁合金的其他性能产生影响，因此在合金设计和制备过程中需要综合考虑各种因素，以实现最佳的性能表现。
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，广泛应用于汽车工业、航空航天工业、电子工业等领域。
然而，镁合金的使用也存在一定的危害，需要我们采取相应的防护措施来降低风险。
下面将从镁合金的危害、防护措施和防护模板等方面进行详细介绍。
一、镁合金的危害1. 高燃烧性：镁合金具有很高的燃烧性，易燃且燃烧速度快。
一旦发生火灾，火势会迅速蔓延，给人员和设备带来严重的威胁。
2. 吸入危害：在镁合金的加工过程中，会产生大量的镁粉末，这些粉尘会悬浮在空气中，对人体呼吸系统造成刺激和伤害。
吸入过多的镁粉末会导致呼吸困难、胸闷、咳嗽等症状，严重的可能引发镁粉尘肺。
3. 热辐射：在镁合金的加工和焊接过程中，会产生大量的热辐射，高温的辐射热能会对操作人员造成灼伤，尤其是无法直接接触的部位，如眼睛、脸部等。
二、镁合金的防护措施对于镁合金的危害，我们可以采取以下的防护措施来降低风险：1. 加强通风措施：对镁合金的加工车间进行充分通风，保持空气流通，将悬浮在空气中的镁粉末及时排除。
2. 灭火设备：在镁合金的加工现场设置灭火器和灭火器具，以防止火灾发生。
同时，操作人员应定期接受灭火器使用培训，掌握正确使用方法。
3. 防护服装：操作人员在接触镁合金时，应穿戴适当的防护服装，如阻燃服、眼镜、口罩、手套等，以减少对皮肤和呼吸系统的伤害。
4. 避免直接触摸：操作人员在接触镁合金时应尽量避免直接触摸，可以使用工具进行操作，以减少皮肤热辐射的风险。
5. 培训和教育：为操作人员提供必要的安全培训和教育，使其了解并掌握正确的操作方法和注意事项，提高安全意识和应急能力。
三、防护模版针对镁合金的防护，我们可以建立一个防护模版，包括以下内容：1. 危害说明：对镁合金的危害进行详细说明，包括高燃烧性、吸入危害和热辐射等方面，以便操作人员了解相关风险。
2. 防护措施：列出针对镁合金的防护措施，包括加强通风、设置灭火设备、穿戴防护服装、避免直接触摸和定期培训等内容。
镁合金 成型工艺
镁合金成型工艺
镁合金是一种重要的轻质结构材料，在日常生活中广泛应用。
镁
合金的成型工艺有许多种，以下是其中的一些常见方法：
1. 压铸成型：将镁合金加热至一定温度后，以高压将熔化的合
金注入模具中，待冷却后从模具中取出即可得到所需要的形状。
2. 等静压成型：通过在一定温度和压力下，将镁合金粉末压制
成所需形状的方法。
该方法可以得到高密度、强度均匀的镁合金制品。
3. 挤压成型：将镁合金加热至一定温度后，采用金属棒进给的
方式，将合金挤出成所需的形状，然后通过冷却、切割等工艺得到最
终制品。
4. 热压成型：将镁合金加热至一定温度后，采用高压将其压制
成所需形状的方法。
该方法可以得到高强度、高精度的镁合金制品，
常用于制造高要求的航空航天零部件。
以上是一些常见的镁合金成型工艺，具体选用何种方法需根据所
需要的材料强度、形状等要素综合考虑。
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。
镁合金的牌号与分类
镁合金的牌号与分类1、镁合金成分与牌号的标记方法镁合金的标记方法有很多种,各国标准不一,目前普遍使用的是美国材料试验协会ASTM 的标记方法;根据ASTM标准,镁合金的牌号和品级由4部分组成,第1部分为字母,标记合金中主要的合金元素,代表合金中含量较高的元素的字母放在前面,如果两个主要合金元素的含量相等,两个字母就以字母顺序排列；第2部分为数字,标记合金中主要合金元素的质量分数,四舍五人取整数；第3部分为字母,表明合金的品级；第4部分表明状态,由1个字母和1个数字组成;举例说明：A291D - T6,表明该合金中含铝8.3%~9.7%,含锌0. 35%~1.00-10,D表明合金纯度要求,T6表明合金状态为固溶+时效;表10 -2为部分镁合金中使用的合金元素代码;表1镁合金牌号中的元素代码2、镁合金的分类一般来说,镁合金的分类依据主要有3种,分圳为：合金化学成分、成形工艺和是否含锆,按化学成分,一般根据镁与其中的一个主要合金元素将其划分为Mg - Al、Mg-Mn;Mg - Zn、Mg - RE、Mg - Li等二元系,以及Mg - Al - ZnAZ、Mg - Al -MnAM、Mg - Zn - ZrZK、Mg - Gd -YGW 等二元系及其他多元系;主要合金元素在镁中的作用总结如下：1 Al;铝元素在镁中的极限固溶度为12. 7%,并且随着温度的的降低显着减少,室温下的固溶度为2. 0%左右,利用其固溶度的明显变化可以对进行热处理;铝元素的含量对合金性能的影响极大,随着铝元素含量的增力,合金的结晶温度范围变小、流动性变好、晶粒变细、热裂及缩松现象等倾向明娃得到改善,而且随着铝含量的增加,抗拉强度和疲劳强度得到提高;但是Mg17Al12在晶界上析出会降低其蠕变抗力,特别是在A291、A780合金中Mg17A112的析出量很高;在铸造镁合金中含销量可达到7%~9%,而变形镁合金中铝含量一般控制在3%~5%;2 Zn;锌元素在镁中固溶度约为6.2%,其固溶度随温度降低而显著减少;锌可提高合金应力腐蚀的敏感性与镁合金疲劳极限;锌元素含量大于2.5%时则会对合金的防腐性能产生不利影响,原则上含铝镁合金中,锌元素含量一般控制在2%以下;3 Mn;在镁合金中添加锰并不能提高合金的抗拉强度,但是能稍微提高屈服强度;锰通过除去镁合金液中的铁及其他重金属元素、避免产生有害的金属间化合物来提高Mg - Al合金和Mg - Al - Zn合金的抗海水腐蚀能力,在熔炼过程中部分有害的金属间化合物会分离出来;镁合金中锰的含量通常低于1.5%,而在含铝的镁合金中,锰的固溶度仅为0.3%;此外,锰还可以细化晶粒,提高可焊性;4 Si;硅可改善压铸件的热稳定性能与抗蠕变性能;因为硅可与镁在品界处形成细小弥散的析出相Mg2Si,它具有CaF2型面心立方晶体结构,有较高的熔点和硬度;5 Zr;它是最有效的晶粒细化剂,对于含Zn、Ag、RE、Y、rrh的镁合金,可添加Zr细化晶粒,改善性能；但对于含有Al、Mn的镁合金不能加Zr进行晶粒细化,因为Zr可以清除熔体中的Al、Mn和Si元素;6 Ca;它可细化组织,Ca与Mg形成具有六方Mg2n2型结构的高熔点M92Ca相,使蠕变抗力有所提高并进一步降低成本;但是,Ca含量超过1%时容易产生热裂倾向;Ca对腐蚀性能不利;7 RE;向镁合金中添加微量稀土元素可以起到细化晶粒的作用,稀土元素与合金元素形成强化相,可提高合金的室温性能和高温抗蠕变性能,因而常用作镁合金的变质剂;某些稀土元素在镁中有很大的固溶度,如Gd、Y等,是开发热处理强化型镁合金的有益元素;其缺点是价格偏高;另外,根据是否含锆可划分为无锆镁合金和含锆镁合金两大类;根据成形工艺,镁合金则可分为铸造镁合金和变形镁合金,两者在成分、组织性能上存在很大差异;下面,将对这两种镁合金进行简单介绍;1铸造镁合金;铸造镁合金是目前应用最多的镁合金,其铸造方法主要有：砂型铸造、永久模铸造、半永久模铸造、熔模铸造、挤压铸造、低压力铸造和高压铸造等;铸造镁合金主要应用于汽车零件、机件壳罩和电器构件等;铸造镁合金多采用压铸工艺生产,其主要特点是生产效率高、精度高、表面质量好、铸态组织优良、可生产薄壁及复杂形状的构件等;目前,较常见的铸造镁合金有Mg - Al、Mg - RF等系列;然而,铸造镁合金的力学性能不够理想,产品形状尺寸存在一定的局限性且容易产生组织缺陷,导致镁合金的使用性能和应用范围受到很大限制;2变形镁合金;为了使镁合金能够大量用作结构材料,开展变形镁合金的研制非常必要;镁合金的加工方式主要有挤压、轧制和锻造,由于镁合金通常为密排六方结构;常温下变形非常困难,为了得到较大变形量而不产生裂纹,镁合金通常采用热加工处理;经过变形后的镁合金缺陷减少,组织更加均匀细化,与铸造镁合金相比,可获得更高的强度、更好的延展性及更多样化的力学性能,而且变形镁合金的比强度也优于其他金属材料,如铝合金、钢材等,因此能够满足不同场合结构件的使用要求;常用的变形镁合金主要有Mg - Al、Mg - Li、Mg - Mn、Mg - Zn - Zr、Mg - RE等系列,而近期开发的Mg—Gd -Y - Zr变形镁合金因具有优良的室温及高温性能而受到广泛关注;本文是由“乐从钢铁世界网”为您提供希望对您有所帮助,复制或转载请注明出处。
镁合金压铸 (2)
镁合金压铸简介镁合金具有很高的比强度和比刚度，优良的挤压性能以及良好的抗腐蚀性能，因此在航空、航天、汽车、电子等领域得到广泛应用。
镁合金压铸是一种常见的制造工艺，能够生产出具有复杂形状和优良性能的部件。
本文将介绍镁合金压铸的工艺流程、设备要求以及优势与挑战。
工艺流程镁合金压铸的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.模具设计与制造：根据零件要求设计并制造压铸模具，包括模具中的结构、冷却系统等。
2.铸造准备：包括将镁合金加热至熔点、准备液态镁合金以及清洁模具等。
3.注液：将液态镁合金注入模具腔中，使其充满整个模具腔。
4.压力保持与冷却：在注液后施加一定的压力，保持一段时间，以确保零件的成形质量。
之后，逐渐降低温度，使铸件冷却。
5.模具开启与脱模：打开模具，将铸件取出。
设备要求镁合金压铸需要一些特殊的设备来实施。
以下是常见的设备要求：1.压铸机：用于将液态镁合金注入模具腔中，并施加一定的压力。
压铸机具有足够的射压和锁模力，以及可靠的温度控制系统。
2.液态镁合金加热设备：用于将镁合金加热至熔点。
常见的加热设备包括电阻加热炉和感应加热炉。
3.冷却系统：用于将热处理后的铸件迅速冷却，以提供硬度和强度。
常见的冷却系统包括水冷和风冷系统。
4.模具：用于形成零件的模具需要通过CAD和CAM技术进行设计和制造。
模具应具有适当的冷却系统，以提高铸件的整体质量。
优势与挑战优势1.轻质高强度：镁合金具有较高的比强度和比刚度，相较于铝合金更轻，因此在重量限制较为苛刻的领域有优势。
2.热导率高：镁合金具有良好的导热性能，可以快速散热，适用于需要散热的部件。
3.抗腐蚀性好：镁合金具有良好的抗腐蚀性能，可以在恶劣环境下使用，无需特殊防护措施。
4.可塑性好：镁合金具有良好的可塑性，可以制造出形状复杂的零件。
挑战1.容易氧化：镁合金容易与氧气反应产生氧化皮，需要特殊的防护措施或表面处理。
2.工艺要求高：镁合金压铸对工艺要求较高，在模具制造、液态镁合金处理和成型过程中需要严格控制工艺参数。
镁合金氧化处理
镁合金氧化处理镁合金是一种重要的结构材料，具有低密度、高比强度和良好的耐腐蚀性能。
然而，由于镁合金的活泼性，易于与氧气反应生成氧化物，导致镁合金的表面产生氧化层，降低了其机械性能和耐腐蚀性能。
因此，镁合金氧化处理成为了提高镁合金性能的重要手段之一。
镁合金氧化处理的主要目的是在镁合金表面形成一层致密、均匀的氧化层，以防止进一步的氧化和腐蚀。
一般而言，镁合金氧化处理可以通过自然氧化、化学氧化和电化学氧化等方法实现。
自然氧化是指在自然环境中，镁合金表面与空气中的氧气发生反应生成氧化物的过程。
这种方法简单易行，但由于氧化速度较慢，无法满足一些特殊需求。
化学氧化是通过在酸性或碱性溶液中加入氧化剂，使镁合金表面迅速氧化。
常用的氧化剂有硝酸盐、铬酸盐和磷酸盐等。
化学氧化可以在较短的时间内形成致密的氧化层，但由于化学反应的不可逆性，容易产生废液和环境污染。
电化学氧化是利用电化学原理，在电解液中施加电压，使镁合金表面发生氧化反应。
电化学氧化具有反应速度快、氧化层均匀、能耗低等优点，因此被广泛应用于工业生产中。
常用的电解液有硫酸、磷酸和硝酸等。
无论采用何种氧化处理方法，都需要在氧化前对镁合金表面进行预处理。
预处理包括去除表面的油脂、氧化皮和杂质等，以便于氧化液与镁合金表面充分接触。
常用的预处理方法有碱洗、酸洗和机械处理等。
氧化处理的工艺参数对氧化层的质量和性能有重要影响。
这些参数包括氧化液的成分和浓度、处理时间和温度、电解液的浓度和电压等。
合理选择这些参数，可以控制氧化层的厚度、颜色和结构，以满足不同应用的需求。
镁合金氧化处理不仅可以提高镁合金的耐腐蚀性能，还可以改善其表面的润湿性和涂装性能。
在氧化层的保护下，镁合金可以在恶劣环境中长期稳定地工作，延长其使用寿命。
此外，氧化层还可以作为涂层的基础，提高镁合金的表面质量和装饰性能。
镁合金氧化处理是一种重要的表面处理技术，能够有效提高镁合金的性能和使用寿命。
随着镁合金在汽车、航空航天和电子等领域的广泛应用，对氧化处理技术的研究和应用也越来越重要。
镁合金的成分组织和力学性能
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❖ 典型的拉弗斯相包括三种：MgCu2(立方)、MgZn2(六方) 、MgNi2(六方)。
❖ MgCu2型有LaMg2； ❖ MgZn2型有BaMg2、CaMg2。 ❖ 化合物的稳定性可用熔点来表示，表2-1列出镁合金化合
物的熔点。 ❖ 可见，Mg17Al12熔点最低，Mg2Si熔点最高。所以，
❖ 合金成分和铸造工艺对组织结构有重要的影响。 ❖ 合金元素，尤其是稀土元素RE引起中间相结构的复杂变化
，对镁合金的组织和性能产生很大的影响。
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2. 3. 1 Mg-Al系合金组织
❖ 根据Mg-Al二元相图(见图2-4)，Mg-Al系铸造合金组织 在平衡状态下是由相和 (Mg17Al12)相组成的。
❖ Th也是镁合金的一种合金元素，组成合金系：Mg-Th-Zr ，Mg-Th-Zn-Zr，Mg-Ag-Th-RE-Zr。因Th具有放射性， 基本不再使用。
❖ 按有无Al，分为含Al镁合金和不含Al镁合金； ❖ 按有无Zr，可分含Zr合金和不含Zr合金。 ❖ 根据加工工艺划分，镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合
金两大类(见图2-2)。两者没有严格的区分，铸造镁合金 如AZ91、AM20、AM50、AM60、AE42等也可以作为锻 造镁合金。
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•图2-2 镁合金的分类
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❖ 目前国外在工业中应用较广泛的镁合金是压铸镁合金，主 要有以下4个系列：AZ系列Mg-Al-Zn；AM系列Mg-AlMn；AS系列Mg-Al-Si和AE系列Mg-Al-RE。
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❖ (4) 硅 ❖ 可改善压铸件的热稳定性能与抗蠕变性能。 ❖ 因为在晶界处可形成细小弥散的析出相Mg2Si，它具有
CaF2型面心立方晶体结构，有较高的熔点和硬度。 ❖ 但在铝含量较低时，共晶Mg2Si相易呈汉字型，大大降低
镁合金的安全操作
镁合金的安全操作镁合金是一种重要的金属材料，具有轻质、高强度和优良的导热导电性能等特点，在航空航天、汽车制造、电子设备等众多领域有广泛的应用。
然而，镁合金的化学特性使其存在一定的安全风险，因此，在进行镁合金的加工和使用时，需采取一系列的安全操作措施，以下将从潜在危害、控制措施以及常见操作中的安全问题等几个方面来详细介绍镁合金的安全操作。
1. 潜在危害镁合金的主要危害源是由于其易燃性和金属粉尘的存在。
在空气中，镁合金可以与氧气发生剧烈的反应，产生明亮白炽的火焰和剧烈的爆炸。
此外，镁合金的加工过程中会产生大量的金属粉尘，如果吸入或接触到眼睛、皮肤等部位，可能引起刺激、炎症甚至灼伤。
2. 控制措施为了保证镁合金在加工和使用过程中的安全性，需要采取以下措施：2.1 防火措施镁合金具有易燃性，必须严格控制火源的接近。
在操作过程中，禁止使用明火和高温的操作设备。
电梯等设备的电线和电缆应采用防火性能良好的材料。
此外，在镁合金加工和使用的场所，应配备灭火器材和天然气扑灭装置等消防设备，并经常进行检查和维护，确保其有效性。
2.2 粉尘控制金属粉尘是镁合金操作过程中的主要危害源，需要采取措施进行有效的粉尘控制。
首先，在加工镁合金时，应使用湿式切削或其他无粉尘加工方法，以减少金属粉尘的产生。
其次，操作人员应戴好防尘口罩，并进行良好的通风通气，以避免粉尘吸入呼吸道。
对于产生大量粉尘的加工工序，还应采用局部排风设备或粉尘收集器进行粉尘的收集和处理。
2.3 人员防护在镁合金的操作过程中，人员需要做好自我防护措施。
首先，穿着合适的劳动防护服，如防火服、防尘服等。
其次，佩戴适当的个人防护装备，如护目镜、防护手套、耳塞等。
操作人员应定期检查个人防护装备的完好程度，如发现损坏或失效应及时更换。
2.4 废料处理镁合金加工过程中产生的废料必须得到妥善处理。
首先，要将产生的废料分类存放，防止不同性质的废料混合。
其次，废料储存区域应有良好的通风设备，并远离易燃物和高温区域，以减少火灾的风险。