材料学概论-镁合金材料综述-13

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1、镁合金材料综述摘要：本文主要从镁合金的特点、应用、腐蚀防护、发展前景等方面简单介绍了镁合金的一些特性。镁合金由于具有一系列优异的特型，被用在了许许多多的领域中。关键词：镁合金、简介、应用、储氢材料、防护一、引言1774人们首次发现镁，并以希腊古城Magnesia命名。镁为元素周期表中IIA族碱土金属元素，相对原子质量为24.305。在所有结构金属中，镁的密度最低，纯镁的密度仅为1.738g/cm-3。在镁中添加合金元素，可以形成具有各种性能的合金，满足不同的需求。镁和镁合金既可以铸造成型，直接制备出结构件，也可以通过各种塑性加工和热处理，制备出各种规格的管、棒、板、线、带材和异型材。对于同

2、种材质，采用不同的方法制备时，材料的性能也有很大的区别。为了提高镁和镁合金的耐腐蚀性能，还可以对其采取表面处理。与其他结构材料相比，镁及镁合金材料具有一系列的优点，如密度低、比强度高和比刚度高、减震性好、电磁屏蔽性优异、抗辐射、摩擦时不起火花，切割加工性和热成形性好，对碱、煤油、汽油和矿物油具有化学稳定性，易回收等。由于这些突出的特点，镁合金材料在汽车、电子、电器、航空航天、国防军工、交通等领域具有重要的用价值和广阔的应用前景二、镁合金的特点纯镁的优点虽然很多，但是力学性能较低，其应用范围受到很大的限制。通过在纯镁中添加合金化元素，可以显著改善镁的物理、化学和力学性能。根据实际需要，人们已

3、经开发出为数众多的镁合金体系。其特点如下1、镁合金的密度比纯镁稍高。在1.75～1.85g/cm-3之间，其比强度/比刚度均很高，比弹性模量与高强铝合金/合金钢大致相同2、弹性模量较低，但受到外力作用时，应力分布将更为均匀，可以避免过高的应力集中。在弹性范围内承受冲击载荷时，所吸收的能量比铝高50%左右。因此镁合金适宜于制造承受猛烈冲击的零部件。3、阻尼性能好，适合于制备抗振零部件。4、切削加工性能优良，其切削速度大大高于其他金属。不需要磨削、抛光处理，不使用切削液即可以得到粗糙度很低的加工面5、镁合金在受到冲击或摩擦时，表面不会产生火花。6、镁合金铸造性能优良，可用几乎所有铸造工艺来铸造

4、成形。7、由于镁在液态下容易剧烈氧化、燃烧，所以镁合金必须在溶剂覆盖下或在保护气氛中熔炼。镁合金铸件的固溶处理也要在SO2、CO2或SF6气体保护下进行，或在真空下进行。镁合金具有优异的性能（低密度、比刚度和比强度高），因而广泛的应用于航空、航天、交通工具、3C产品、纺织和印刷行业等。镁合金零部件运动感惯性低，应用到高速运动的零部件上时效果尤为明显。另外，由于镁合金密度较低，适合应用到需要运动和搬动的零部件上，同时制备同一零件时壁厚可以增大，从而满足了零件对刚度的要求，简化了常规零件增加刚度的复杂结构（如筋、肋等）制造工艺。尽管质量小可能是结构应用领域选择镁合金的最主要合素，但镁合金的一些

5、其他的特性在不同的应用领域中也显得特别重要。例如，镁合金的中温性能使得它能够的在飞机上和导弹上替代工程塑料和树基复合材料；其高减震性能使其在飞机和导弹的电子仓结构上获得应用；其对X射线和热中子的低透射阻力使得镁合金特别适用线机框和核燃料盒等。镁合金还长期被用于制造各种军事装备，如帐篷骨架、迫击炮座和导弹壳体等等。由于含铝小于30%的细小镁铝合金颗粒在燃烧时能产生耀眼的白光，该白光比自然光还有利于照相，因此被广泛用于照相用的闪光灯。因此说烟火工业是镁合金的第一个工业应用领域。镁颗粒还被用于制造夜间空中照相的照明弹、高能燃料、引火装置和燃烧弹等火器。近年来，随着资源的不断枯竭以及环保和安全所需

6、，镁合金在汽车、摩托车、电子产品等方面的开发应用受到了全世界的极大关注。[1]三、镁合金的应用①　车辆。镁合金压铸件由于具有重量轻、延伸率高、减震性能强、屏蔽性能好、易加工、易回收等多种优良特性，因此具有良好的社会效益和经济效益，目前已被发达国家广泛应用于汽车仪表盘、座椅支架、变速箱壳体、方向操纵系统部件、发动机罩盖、车门、框架、发动机缸体等部件上。镁合金零件带给汽车的好处是显而易见的。一是它的质量轻，其密度只有1.7g/CM3是铝的2/3，钢的/1/4，换用镁合金就能减轻整车重量，也就减少了燃油消耗量。二是它的比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。三是它有良好的

7、铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低从而降低生产成本。四是它具有良好的阻尼系数减震量大于铝合金和铸铁，用于壳体可以降低噪音，用于座椅，轮圈可以减少振动，提高汽车的安全性和舒适性。镁合金虽然有这些优点，但从成本上看它仍偏高于铝合金。尽管如此铝合金的应用前景仍然看好。②　3C产品。3C产品（计算机类，通讯类，消费类电子产品)是当今全球发展最为快速的产业。镁合金与传统3C产品所使用的材料相比，其优越性表现在如下方面：（1）轻