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1、镁合金成型及其应用研究摘要文中综述了镁合金的种类、特点及性能，全面介绍了包括塑性成形、半固态成形、RSP等在内的镁合金成形方法，并对镁合金在航空航天、汽车、3C等工业的应用历史及现状进行了概述，分析了镁合金目前存在的问题，指出了下一步研究的重点，并展望了镁合金的发展前景。关键词镁合金，成型工艺，应用1、前言镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。加入AJ、Zn、Mn、Zr和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度。由于坏保、节能方面的压力，在许多领域，传统钢铁材料已逐渐被各种综合性能更为优良的新型材料所替代
2、。近年来，随着航空航天、交通运输、信息产业的发展，新型轻合金材料的研发H益受到各国的高度重视，镁合金凭借其优异的性能以及低迷的原镁价格，促使包括中国在内的世界各国相继设立相关研究课题，并投入大量人力物力。镁合金的研究开发与应用已成为材料研究的一大热门，其研究成果也在各个领域得到应用。目前，镁合金在各领域的应用不断拓宽.市场对镁的需求大幅增长。作为21世纪令人瞩目的绿色工程材料.汽车轻量化将成为镁应用的主要领域。镁取代铝是汽车材料应用发展的必然趋势。关键应用技术的突破是唯一的短期障碍。全球镁资源量巨大，而
3、且可完全回收再利用，随着其他金属矿产资源的H渐枯竭,金属镁必将成为继铁、铝之后的第三大金属材料。镁合金以其低密度、比强度和比刚度高、阻尼减震性好、电磁屏蔽性好等优点；同时也是最轻的金属结构材料，被认为是汽车轻量化的首选材料，已成为制造汽车的重要材料；而且已广泛应用在航空航天、汽车、计算机、电子、通讯和家电等行业。90年代以来.世界各国高度重视镁合金的开发与研究，在美国、H本、徳国等国的镁合金研究计划当屮都把镁做为21世纪最重要的战略物资，并重点加强镁合金在汽车、计算机、家用屯器与航空航天等领域的开发和应
4、用研究。同时，国际上主要金屈材料的应用和发展发生了较为明显的变化，钢铁、铜、铅等传统金屈材料的应用增长趋势趋于缓慢，而以镁合金为代表的轻金属结构材料则以每年20%的速度持续迅速增长。事实证明，镁合金产业已进入飞速发展的阶段。2、镁合金的优点镁合金的优越性主要表现在以下几方而口：①密度小，只及钢铁的1/4,铝合金的2/3,是最轻的结构合金，能有效降低部件重量，节省能源；②比强度很大，略低于比强度最高的纤维增强材料；③比刚度与铝合金、钢铁的基木持平,远高于工程塑料；④阻尼性很好，吸收能量能力强，具有极佳的减
5、震性，可用于震动剧烈的场合，用在汽车上可增强汽车的安全性和舒适性；⑤导热性好，稍逊于一般铝合金，是工程塑料的300倍，11温度依赖性低，可用于制造要求散热性能好的电子产品；⑥镁合金是非磁性材料，电磁屏蔽性能好，抗电磁波干扰能力强，可用于手机等通讯产品；⑦镁合金加工成形性好，外观质感好，可制做笔记本屯脑、照相机等的外壳；⑧镁合金线收缩率很小，尺寸稳定，不易因环境改变而改变（相对于工程塑料）；⑨镁合金可全部回收利用，是有利于环保的一种绿色金属。3、常用镁合金工业镁合金主要有主添加元索分别为Mn,Al,Zn,
6、Zr和稀土的5个基本合金系：Mg-Mn,Mg-Al-Mn,Mg-Al-Zn-Mn,Mg-Zr,Mg-Zn—Zr,Mg■稀土Mg・Ag■稀土和Mg・Y・稀土等。此外，在某些镁合金中Th也是添加元素之一。尽管含Th镁合金可用于军事和航空工业，但从环境因素考虑（具冇放射性），现已基木不用。镁合金一般口J分为含A1和不含A1镁合金，又由于不含A1镁合金一般都用Zr作为晶粒细化剂（Mg-Mn除外），故也可分为含zr和不含zr镁合金。按产品形态，也可分为铸造和变形合金，后者又可分为锻压合金、挤压合金和轧制合金。除以
7、上常用镁合金外，还有其它-•些新系镁合金，如Mg・Zn・Cu系，典型合金有砂铸合金ZC63和变形合金ZC71；Mg-Li系合金，其中LA141A和LS141A已在航空航天工业得以应用。近来，结合新工艺方法，一些新型镁合金体系得以开发和应用：快凝(RSP)合金，如EA55RS；非晶镁合金，如著名的三元合金Mg-M-Ln,其中M为Cu或Ni,Ln为La系元素，如Y；金属基复合材料(MMC),如以SiC、玻璃、A10。和石墨等作为纤维强化添加剂的AZ9I,AZ31及Mg-Li系合金等。这些合金的强度比一般镁合
8、金的高得多，甚至高于一般铝合金的强度。4、镁合金的成型工艺由了金屈镁的hep品体结构，致使除部分Mg-Li合金外的多数镁合金塑变能力比铝合金差得多，因此，其成形方法的研究显得I•分重要。4」铸造铸造(即液态成形)是镁合金的主要成形方法，包括砂型铸造、金屈型铸造、重力铸造、熔模铸造、消失模铸造、永久模铸造和压铸等在内的多数铸造方法均可用于镁合金成形口],其中压铸是最成熟、应用最广的方法。目前在欧美、R本和我国台湾地区已有相当规模。压铸可分为热
