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1、Vol.23No.3铸造技术May.2002FOUNDRYTECHNOLOGY#133##今日铸造Today.sFoundry#镁合金与超高强度镁合金121郭学锋,魏建锋,张忠明(1.西安理工大学,陕西西安710048;2.陕西省科学技术厅,陕西西安710004)摘要:简述镁和镁合金的特点,作为结构材料的优势与不足;阐明研究和开发超高强度镁合金的意义,综述发达国家超高强度镁合金的研究和应用现状,存在的问题和超高强度镁合金研究的方向;指出发展超高强度镁合金对发展我国航空航天事业的重要性。关键词:镁合金;超高强度镁合金;航空航天工业中图分类号:TG292文献标识码:A文章编
2、号:1000-8365(2002)03-0133-04ReviewonMagnesiumAlloysandSuper-highStrengthMagnesiumAlloys121GUOXue-feng,WEIJian-feng,ZHANGZhong-ming(1.Xi.anUniversityofTechnology,Xi.an710048,China;2.Science&TechnologyDepartment,ShaanxiProvince,Xi.an710004,China)Abstract:Thispaperreviewedthecharacteristicso
3、fmagnesiumandmagnesiumalloys,andtheirshortagesasstructuralmaterialswerealsoanalyzed.Thentheconcept,statusinquoteofresearchandapplicationand,thechallengeofsuper-highstrengthmagnesiumalloysindevelopedcountrieswerebroughtforward.TheR&Dtrendwasalsobrieflymentioned.Attheend,thispapersuggested
4、thattostudyandpreparesuper-highstrengthmagnesiumalloysinourcountrycouldbeakeytothedevelopmentofouraerospaceindustry.Keywords:Magnesiumalloys;Super-highstrengthmagnesiumalloys;Aerospaceindustry1纯镁及其应用低排放已成为轿车行业生存的主旋律。选择高比强度[3]纯镁化学性质活泼,具有一定的耐腐蚀能力。纯新材料被认为是最为有效的措施之一。飞行器质镁为密排六方结构,变形困难。20e时密度为
5、量每降低1g,发射燃料可以节约4kg;航空发动机本3[4]1.74g/cm,是铝的2/3倍,是结构材料中最轻的金身质量降低40%,比功率可以提高约30%。然而,属。熔点650e,与铝的熔点(660e)相当。沸点通过结构优化设计而降低发动机质量的空间已经很[4]1090e,蒸气压很高,727e时为1.04kPa,熔化时易小,研发高比强度新材料成为唯一可行的途径。燃烧。目前,发达国家镁产量的49.8%应用于Al合结构材料中最轻的镁合金具有友好的生物兼容[5、6]金化,17.8%用于制备压铸镁合金,14.8%用于钢铁冶性、最高的比强度和比刚度、优良的工艺性能、较金过程脱硫,5
6、.6%用于球墨铸铁球化剂,6.3%用于电好的耐腐蚀性能、良好的导热和减振及电磁屏蔽性,被[2、7]子和化工,1.8%用于制造变形镁合金,1.3%用于还原认为是制备电器产品壳体和架体、运输工具和航[1][4、8、9]金属,0.6%用于普通铸造,2%用于其他用途。由天飞行器零部件最具有前途的材料。我国镁资[10]此可见,应用于制造镁合金仅占总产量的20.2%,开源丰富,价格与铝相当,这对于发展我国信息、轿车发新型镁合金具有极大的潜力。和航空航天3大支柱产业,开发新型镁合金提供了必2镁合金用于结构材料的优势要的资源保证。[11]高集成、低质量、多功能、高速率的信息生成、传载目
7、前,主要有5个基本镁合金系:Mg-Mn;和显像设备要求新材料必须在物理性质上具备良好的Mg-Al;Mg-Zn;Mg-Zr和Mg-RE。另外,还有可以应[11]减振、散热和抗电磁干扰性能;机械性能上具备高的比用于较高温度下工作的2个合金系Mg-Ag和刚度和比强度;视、感觉上具备美观和触感好;生态方Mg-Y。通常,合金元素含量较高的镁合金应用于铸造[2]面具备节能和可再生。轿车功能达到了前所未有生产,合金含量较低的镁合金通过变形用于制备型材。的高度,但是,仍然无法满足人类追求舒适、美观和渴总体而言,镁合金的屈服强度和抗拉强度一般分别低[11]
