铝镁合金、钛镁合金、硅镁合金性能及成分分析

铝镁合金、钛镁合金、硅镁合金性能及

成分分析

一、镁合金性能分析及化学成分

镁合金常用的合金化元素是铝和锌。铝的合金化能提高合金强度及铸造性能。锌也能提高合金的铸造性能。铸造性能压铸镁合金的铝含量须＞3%，锌含量＜2%，否则容易产生裂纹。Mg-An-Mn 系的合金AZ91（含锌）和AM60B（不含锌）是室温使用的主要压铸镁合金。目前AZ及AM这两种系列合金占镁汽车结构件的90%，但它们在150℃以上时其强度显著下降。为改善合金在150℃以上的抗蠕变能力，现已开发了AS41A合金（4.3%Al,1%硅，0.35%锰），该合金的蠕变强度在170℃范围内，同时具有较好的伸长率，屈服强度和极限抗拉强度，由于含铝量较低，AS41A要求较高的铸造温度。利用稀土元素对Mg-Al基合金强度及蠕变抗力的有利影响而开发了Mg-Al-稀土合金。压铸AE42合金具有比Mg-Al-Si合金更加的蠕变抗力，能在200-250度下长期使用。加拿大开发了AC系列镁合金。通过添加Ca改善了Mg-Si合金中Mg2Si 的相结构并细化其晶粒，其蠕变抗力是AZ和AM系列合金的10倍左右。而拉伸及抗拉强度相当。且具有良好的铸造性能。目前,得到工业应用的压铸镁合金主要有4个系列，即AS系列（Mg-Al-Si）；AZ系列（Mg-Al-Zn-Mn）；AM系列（Mg-Al-Mn）；AE系列（Mg-Al-稀土）。

金牌号有1000多种，每个牌号又有多种状态，化学成份的加入根据需求按科学配比掺入，从而生产出不同型号的铝镁合金产品,纯镁消耗量也根据掺入量确定。

（一）铝镁合金焊丝方面

1、铝硅合金焊丝：ER4043

性能特点：本品为含硅5％的合金焊丝，适合焊接铸铝合金

典型化学成份（%）：

用途：船舶、机车、化工、食品、运动器材、模具、家具、容器、集装箱

2、铝镁合金焊丝：ER5356

性能特点：本品为含镁5％的合金焊丝，是一种用途广泛的通用型焊材，适合焊接或表面堆焊5％镁的铸锻铝合金，强度高，可锻性好，有良好的抗腐蚀性。本品也能为经阳极化处理的焊接提供良好的配色。

典型化学成份（%）：

用途：自行车、铝滑板车等运动器材，机车车厢、化工压力容器、兵工生产、造船、航空等行业。

3、铝镁合金焊丝：ER5183

性能特点：本品为含镁3％的合金焊丝，适用于焊接或表面堆焊同等级的铝合金材料。

典型化学成份（%）：

用途：化工压力容器、核工业、造船、制冷行业、锅炉、航空航天工业等

（4）铝铜合金焊丝：ER2319

性能特点：本品为含铜5.8%-6.8%的合金焊丝，适用于焊接2219同等级的铝合金材料。

典型化学成份（%）：

用途：核工业、舰船制造、航空航天工业、军工装备等。

（二）铝镁合金粉方面

用途：广泛用于军工、航天、化工等行业。可生产各种规格铝镁合金粉，也可根据用户的需要生产各种非标准牌号的铝镁合金粉。粒度50-600目，铝镁配比（%）50：50（可调整）。

铝镁合金粉牌号及化学成份

数据来源:中华人民共和国国家标准(GB/T5150-2004)

（三）铝及铝合金拉(轧)制无缝管

牌号：5056 标准：GB/T 6893-2000

特性及适用范围：高镁合金,在不可热处理合金中强度良好，耐蚀性、可切削性良好。阳极化处理后表面美观。电

力学性能：

抗拉强度(MPa)：≤315

条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥100

（四）5XXX系列的铝、镁合金

是一种有中等程度强度，耐腐蚀性焊接性良好的铝合金代表产品，从薄板到厚板在所有领域皆被广泛使用。

（五）铝镁合金屑

用其压铸的零部件轻薄，具有表面光亮，质量轻，强度重量比高，尺寸稳定性，吸震性好，散热快，抗静电等特点。主要用途：广泛应用于高档家用电器，如壁挂式电视机外壳、笔记本电脑外壳、通讯电子产品、汽车零、部件的制造。用此材料加工制造的产品可100%的回收再利用，符合环保概念。

三、钛合金

以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。

钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α＋β型钛合金。范围还包括钛合金的

成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。国产的型材几乎都是铝镁合金的，钛的成分很少。纯进口的型材才有铝镁钛硅合金的成分，如果没有硅的话，钛和镁是很难融合的。因此进口型材相对来说是非常贵的，一般称为铝镁钛硅合金。钛镁合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外:钛合金的工艺性能差,切削加工困难。在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。其主要成份是钛,但镁的含量也很多。用途：钛镁合金主要是用于建筑材料的再加工，比如钛镁合金铝门，钛镁合金装饰门窗花等等。

四、稀土硅镁合金

（一）化学成分:

（二）性能及特点:

产品组织致密、成分均匀、无偏析、MgO含量低；球化反应平稳、镁吸收率高、爆发时间长(1.5-2分钟)；球化处理后，石墨球经小、圆整度好、球化率高。球化处理温度1400-1450℃为宜(冲天炉熔炼)，或1450-1500℃为宜(电炉熔炼)。球化剂加入量，在铁水含硫量高(0.065-O.09％)时为1.5-1.6％，含硫量低(0.05-0.065％)时为1.4-1.5％。

(三)稀土硅镁合金球化剂

1、球化剂系列分类及标准成分

下列所示系列合金是以硅为基础加入镁、钙、稀土等配置的合金。

2、其他球化剂系列分类、化学成分

（1）ZFCE 系列

（2）ZFLA 系列

（3）ZFNM 系列

3、稀土硅镁合金合金的粒度

镁合金球化剂系列的标准粒度: 3-20mm、5-25mm和5-30mm。