8 镁及镁合金2PPT.ppt

形变镁合金的产品 锻造镁合金 优点： 强度高，具有与载荷方向平行的变形织构。 锻后组织致密，用于制造受压、密封的零件。 镁合金组织的晶粒尺寸、多相结构是锻造的主要问题。这可以通过附加的挤压工艺加以克服，以满足锻造的要求。复杂几何形状零件可由多个锻造工步实现。 锤锻而成的直升机齿轮箱盖 牌号 抗拉强度（MPa） 伸长率％ 用 途 M2M 210 8 形状简单受力不大的耐蚀零件 AZ40M 250 20 飞机蒙皮、壁板及耐蚀零件 ME20M 260 7 形状复杂的锻件和模锻件 ZK61M 335 9 室温下承受大载荷的零件，如机翼等 铸造镁合金 Mg－Al 铸造合金 Mg－Al－Zn铸造合金 Mg－Zn铸造合金和 Mg－Zn－Cu铸造合金 Mg－Zn－Zr铸造合金和 Mg－RE－Zn－Zr铸造合金 高温铸造镁合金 大量镁合金产品采用铸造工艺进行生产。尤其是采用压铸工艺（Die Casting）生产。压铸工艺生产镁合金具有生产效率高、精度高、凝固组织优良和可生产薄壁及复杂形状铸件。 最常见的压铸镁合金是Mg-Al系合金，用铝合金化可提高合金的强度并具有更好的铸造性能。 通过控制杂质含量，可通过压铸工艺生产出力学、耐腐蚀等综合性能优良的镁合金铸件，如最常见、使用量最大的AZ91合金。 铸造镁合金：ZM＋顺序号表示。 ZM1、ZM7： Mg-Zn-Zr系 ZM5、 ZM10 ： Mg-Al-Zn 系：较高的强度，良好的塑性和铸造性能，耐热性较差，用于制造150℃以下工作的飞机、导弹、发动机中承受较高载荷的结构件或壳体。 ZM2、ZM3、ZM4、ZM6 、ZM8 ：Mg-RE-Zr系。良好铸造性能、常温强度和塑性较低、耐热性较高，主要用于制造250℃以下工作的高气密零件。 铸造镁合金中合金元素含量高于变形镁合金，以保证金属液体具有较低的熔点、较高的流动性和较少的缩松缺陷等。需热处理强化的铸造镁合金，所加入的合金元素在镁基体中具有较高的固溶度，固溶度并随温度改变而发生明显的变化，在时效过程中能够形成强化效果显著的第二相。 铝在α－Mg中的固溶度在室温为2％，共晶温度437℃时为12.7％，AZ91HP合金具备了一定的时效强化能力，其强度可通过固溶和时效的方法得到进一步的提高。 Mg-Al 铸造合金 Al 提高强度、铸造性能和耐蚀性 。在437℃的最大固溶度为12.7% ；该类合金密度小、韧性高。 这类合金因固溶处理时产生分散、粗大颗粒平衡相Mg17Al12 ，无GP区形成 ，不产生固溶强化。 密度小、 强度高、耐蚀性能和铸造性能好 ；加入Zn ，既产生固溶强化，又产生时效强化，提高强度：Rm达 214～241 MPa，A达1～8% 。 铸态组织中，存在在晶界上、呈网状的Mg17Al12或β相 降低了强度和塑性。缓冷时，合金中存在不连续的β相。 T6回火， Mg17Al12可细化 并均匀分布，改善性能。 AZ91具有细小、均匀的铸态组织， 是应用最广泛的镁合金。 冷铸合金中晶界存在的β相Mg17Al12 缓冷时的不连续析出相 AZ80 合金 Mg-Al-Zn 铸造合金 Mg-Al 和 Mg-Al-Zn 铸造镁合金的化学成分及典型应用     电子工业 航空航天工业 汽车工业 镁合金的应用 用Al、 Zn、Mn、稀土等进行合金化生产具有高的强度与密度比值的镁合金 。 镁与合金元素倾向于形成化合物而不是固溶体 。 因其HCP结构，室温下不易发生塑性变形。 镁合金总量的85～90%是铸造镁合金；Mg-Al-Zn合金系的产品应用最广泛。 因镁具有低的强度、韧性、抗蚀性，以及易与氧作用而燃烧，这就限制了镁的应用 晶体结构：HCP 晶格常数：a = 0.3202, c = 0.5199, c/a = 1.624 密度： 1.74 g.cm-3 熔点： 650 ℃ 2.2 镁的物理冶金 镁的基本特性 化学活性高： 潮湿大气、海水、无机酸及其盐类、有机酸、甲醇等介质中均会引起剧烈的腐蚀。 干燥大气、碳酸盐、氟化物、铬酸盐、氢氧化钠溶液、苯、四氯化碳、汽油、煤油及不含水和酸的润滑油中很稳定。 室温下，镁表面与大气中氧作用，形成氧化镁薄膜，但薄膜较脆，也不像氧化铝薄膜那样致密，故其耐蚀性很差。 室温强度低、塑性差： 纯镁单晶体临界切应力为4.8MPa左右，其多晶体的强度和硬度很低，不能直接用做结构材料。 加工状态 σb／MPa σs／MPa E/ GPa δ(％) ψ(％) HBS 铸