变形镁合金的应用及发展

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1、变形镁合金的应用及发展刘洁(北京达博有色金属焊料有限责任公司，北京100012)1概述合金又具有较好的铸造性能，使得目前镁合金产品以铸件，特别是压铸件居多，塑性加工产镁及其合金是目前最轻的金属结构材料，具有品极少。然而，铸件的力学性能不够理想，产密度低、比强度和比刚度高、阻尼减震性好、品形状尺寸存在一定的局限性且容易产生组织导热性好、电磁屏蔽效果佳、机加工性能优良、缺陷，导致镁合金的使用性能和应用范围受到零件尺寸稳定、易回收等优点，在航空、航天、很大限制。因此，变形镁合金的研究已成为世汽车、计算机、电子、通讯和家电等行业已有界镁工业发展中的重要方向，并已经取得了很多年的应用历史J。

2、尽管如此，由于受材料制备、多重要的成果。图l为镁合金成形技术发展状况加工技术、抗腐蚀性能以及价格等因素的制约，示意图，与目前较成熟的镁合金铸造技术(包括镁合金尤其是变形镁合金的应用量仍远远落后提高镁合金抗蠕变性能技术、先进薄壁铸造和于钢铁和铝合金。在材料领域里还没有任何材触变铸造技术等)相比，镁合金的锻造、挤压、料像镁那样，其发展潜力和实际应用现状之间轧制、拉拔、冲压等塑性加工技术与超塑成形存在~n．tl：L大的差异，其主要原因之一是过去镁技术的发展则相对缓慢，造成这种局面的主要没有找到巨大的应用市场。近年来，对汽车轻原因有以下几点：量化和环保要求的不断提高以及能源日趋紧张①镁合金

3、的塑性变形能力较差，采用传统激发了人们对镁的极大兴趣¨。对镁的需求的的塑性加工技术难以解决这一问迅速增加极大地刺激了镁工业的迅速发展，人②对镁合金的塑性变形理论研究不够深们也逐步认识到应该强化镁在汽车、交通等民人，变形镁合金的研制缺乏理论指用领域中的应用研究，必须改变过去那种强调③未能发展出行之有效的变形镁合金加工以航空、航天工业作为镁工业持续发展动力源成形新技术；泉的思想。④相对于铸造产品而言，变形镁合金的成大多数镁合金具有密排六方结构，因此人本更高。们一直认为镁合金是一种难以塑性变形、压力加工成形性能差的金属材料。同时，大多数镁；艇隘志髓彤il{赫描端⋯一舀～∞∞㈣旋l麟蟒li

4、铺前{躏《图1镁合金成形技术发展示意图[]图2teq对比了变形镁合金和铸造镁合金的件更高的力学性能，同时可以满足不同场合对强度指标。由图可见变形镁合金的力学性能明镁合金结构件使用性能的要求，扩大镁合金的显优于铸造镁合金。研究表明，镁合金在热变应用范围。国际镁协会(InternationalMagnesiu1TI形(如挤压、轧制、锻造等)后组织得到显著细化，Association，1MA)在2000年提出了一项发展镁铸造组织缺陷被消除，从而产品的综合力学性合金材料的长远计划，即研究和开发新型变形能大大提高。通过塑性加上可以生产出尺寸、镁合金，开发变形镁合金加工新技术、新工艺，规格多样

5、的棒、管、型材、线材、板材及锻件生产高质量的变形镁合金产品，这也代表了当产品，并且可以通过调整塑性变形和热处理工今国际镁工业的发展趋势。艺来控制材料的组织和性能，获得比镁合金铸20200t50蹙彬镁盘轰嚣l㈣蹲遗髓嚣0鹿蹙城冁图2变形镁合金与铸造镁合金屈服强度对比[。]2变形镁合金的分类，22】ZM31等，国内牌号有MB1、MB8等。该类合金具有较高的耐腐蚀性能，无应力腐蚀倾向，变形镁合金的分类依据一般有两种：合金焊接性能良好。可以加工成各种不同规格的管、化学成分和是否经热处理强化。按化学成分变棒、型材和锻件，其板件可用于飞机蒙皮、壁形镁合金主要可分为以下几类。板及内部构件，模锻件

6、町制作外形复杂构件，(1)镁一锂系合金管材多用于汽油、润滑油等要求抗腐蚀性的管该合金系的美国牌号主要有LA141A、路系统。LS141A，是迄今为止最轻的金属结构材料，在(3)镁一铝一锌一锰系合金镁中加入锂元素，可使镁的性质发生特殊的改该合金系的美国牌号主要包括AZ31、AZ61、变，随着锂含量的增加，合金的密度降低，塑AZ63、AZ80等，国内牌号主要有MB2、MB3、性增加。Mg—Li合金主要应用于航空和民用领MB5等。此类合金具有较好的室温力学性能和域，如计算机壳休材料、环形组件fg#l'罩、加良好的焊接性能，可制成形状复杂的锻件和模速箱箱体材料和导弹发射装置上部分瞄准装置锻

7、件，用于制造飞机内部构件、舱门、壁板及材料、人造卫星及航空器部件。导弹蒙皮等。(2)镁一锰系合金(4)镁一锌一锆系合金该合金系的美国牌号主要包括MI、ZM21、该合金系的美国牌号主要包括ZK60、ZK61等、2国内牌号主要有MB15、MB18、MB21、MB22、弹等部件。但钍为放射性元素，对环境和人体MB25，除MB15以外，其余可归为试验合金，存在一定的危害，通常被限制使用。英国将含也为含稀土镁合金。此类合金的塑性中等，室钍量超过2％(质量)的合金列入放射性材料，