镁合金的特性和使用注意事项

2020-01-061321

镁及镁合金

1Mg

镁的密度小,易于燃烧,这是由于它的物理、化学性质所决定的。20℃时金属镁的密度是1.738g/cm3,液态金属镁的密度为1.58g/cm3;在标准大气压下,金属镁的熔点是(650±1)℃,沸点为1090℃。在空气中加热时,金属镁在632℃~635℃开始燃烧。因此决定了镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。工业用镁的纯度可达到99.9%,但是纯镁不能用作结构材料,在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度,目前使用广的是镁铝合金,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。


1镁合金的特性

①质轻

镁的比重只有1.8G/CM3,铝合金的比重为2.7G/CM3,镁合金比铝合金轻30%,比钢轻80%。所以,汽车及手提电子产品中镁合金已成为零件制造成理想材料。

②强度

镁合金在金属及塑料等工程材料中,具有的强度/重量比。屈服强度160MPa ,抗拉强度240MPa.

③ 压铸性

在保持良好的结构条件下,镁合金允许铸件壁厚小达到0.6mm,这是塑料在相同强度下无法达到的。铝合金的压铸性能也要在1.2-1.5mm以上时才能与镁合金相比。镁合金较易压铸成型,适合大批量压铸生产(生产速度可达铝的1.5倍)。此外,镁合金模的磨损也较铝为低。主要原因就是铝的粘度高。

④减震

镁有极好的滞弹吸震性能,可吸收震动和噪音,用作设备机壳可减少噪音传递、预防冲击和防止凹陷损坏。作为LCD或是LED的背板是好的。

⑤刚性

镁的刚性为铝的2倍并比大部分塑胶为高。镁有良好的抗应力阻力。

⑥高电磁干扰屏障

镁合金有良好的阻隔电磁波功能,适合生产电子产品。

⑦良好的切削性能

镁比铝和锌有更好的切削性,使镁成为更易切削加工的金属材料。

⑧镁合金的比热容较小,合金液的冷却速度快。

⑨镁合金和模具钢材的亲和力小,不易粘附模具。


2镁合金材料的优点

①重量轻

镁合金比重在所有结构用合金中属于轻者,它的比重为铝合金的68%,锌合金的27%,钢铁的23%,它除了做3C产品的外壳、内部结构件外,还是汽车、飞机等零件的材料。

②比强度、比刚度高

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,而远远高于工程塑料,为一般塑料的10倍。

③耐振动性好

在相同载荷下,减振性是铝的100倍,钛合金的300~500倍。

④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。

⑤散热性好

一般金属的热传导性是塑料的数百倍,镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金,远高于钛合金,比热则与水接近,是常用合金中高者。

⑥质感佳

镁合金的外观及触摸质感,使产品更具豪华感。

⑦可回收性好

只要花费相当于新料价格的4%,就可将镁合金制品及废料回收利用。

⑧稳定的资源提供

镁元素在地壳中的储量居第八位,大部分的镁原料自海水中提炼,所以它的资源稳定、充分。


3镁合金压力铸造的优点

①高的生产率

②高精度

③好的表面质量

④精细的铸件晶粒

⑤可压铸薄壁和复杂结构的产品


4镁合金压铸和铝合金压铸相比

①生产率高50%

②可使用钢模,延长服务寿命

③更低的潜热,节省能量

④好的机加工性

⑤模具成本节省50%

⑥熔体具有更高的流动性


5镁合金压力铸缺点

①由于极高的液体填充速度和凝固速度,易产生卷入性气孔,进胶,排气和冷料处理尤为重要

②铸件不能太厚,壁厚只能局限于一定的尺寸

③便宜的压铸合金,有限的机械性能

④有限的可使用压铸合金种类,一般手机行业用AZ91D

⑤由于铸件晶粒尺寸细小,抗蠕变能力较差

⑥抗蠕变的Mg-Al-RE镁合金的铸造性较差,而且昂贵

⑦不能进行热处理

⑧不适合焊接。需要用保护气体