第2章 镁及镁合金PPT.pptVIP

镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等制成镁合金:Mg-Mn系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr系和Mg-RE-Zr系分为形变镁合金和铸造镁合金。 镁合金－分类 形变镁合金： M2M、ME20M：良好耐蚀和焊接性能，使用温度≤150℃。用于制作飞机蒙皮、壁板及宇航结构件。 AZ40M、AZ41M、AZ61M、AZ62M、AZ80M：好的室温力学和焊接性能。用于制造飞机舱门、壁板及导弹蒙皮。 ZK61M：较高拉伸与压缩屈服强度、高温瞬时强度及良好成形和焊接性能，塑性中等。用于制造飞机长桁、操作系统的摇臂、支座等。 Mg-Li系合金：密度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好，缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有良好的应用前景。 为保证形变镁合金较高的塑性，其中合金元素的含量往往比较低，要求在凝固组织中含有较少共晶相。 形变镁合金 镁为HCP，因此镁合金塑性变形能力有限：{1000} 面沿 1120 方向滑移；温度大于250℃时， 滑移可以孪晶方式进行。 在更高的温度(300～500℃)下具有更好的加工性能。 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 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。还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，而且这一固溶度还会随着温度的改变而发生明显的变化，并在时效过程中能够形成强化效果显著的第二相。铝在α－Mg中的固溶度在室温时大约只有2％，升至共晶温度436℃时则高达12.7％，因此压铸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473℃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， GBs 存在胞状或珠光体型结构。 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 第2章 镁及镁合金 2.1 概述 2.2 镁的物理冶金 2.3 镁合金的熔化和铸造 2.4 镁合金 海水含量为 2.8% ，也以其它方式存在： 白云石：dolomite (CaMg(CO3)2) 菱镁矿：magnesite (MgCO3) 光卤石：Carnallite (KMgCl3.6H2O). 镁是在自然界中分布最广的十个元素之一。 纯度99.8% 镁的就可以应用，但纯镁很少应用于工程中。 dolomite白云石 Magnesite菱镁矿 Carnallite光卤石 镁的来源 2.1 概述 ????1775年：发现了镁的化合物。 1808年，英国戴维用钾还原氧化