金属镁性能优点

2011-03-16 13:38 来源: 我的钢铁网

镁机械性能的优点

和压铸铝合金相比,镁除了上述物理性能等优点,还具有较高的机械性能。镁的强度和刚度要明显好于塑料,延伸率和冲击抗力则明显好于压铸铝合金。见下表2。

镁机械性能的缺点

镁的强度和硬度比钢低很多。它的拉断强度和疲劳强度也比铝低,见下表3。但是,它的性能重量比(性能/比重)要明显好于所比较的其它材料。从绝对值讲,钢的性能是所有汽车材料中最好的。但镁的屈服强度比是钢的二倍,模量比几乎相同。更有利的是,镁部件在设计和铸造时,可通过变化截面,布置加强筋和改善表面特性,来减轻材料性能低的不利因素,以保证镁部件的质量和耐用性。

表2镁机械性能的优点

机械性能单位条件AZ91DAM60AIA380压铸合金AIA356

T6尼龙ABS钢

拉断强度MPaAmbient23022032026219545~330

屈服强度(拉伸)MPaAmbient15016018517040~200

屈服强度(收缩)MPa165186

剪切强度MPa140214205

RB疲劳强度MPa5x108cyc826014590

0.1%蠕变强度MPa1250C3434135

无缺口冲击强度Joules6223.511

有缺口冲击强度Joules1.53.2

延伸率$38-154581730-50

弹性模量GPaAmbient454572738.92.1207

剪切模量GPaAmbient14272883

布氏硬度65608080140

泊松比0.350.350.330.30

表3镁机械性能的缺点

机械性能单位条件AZ91DAM60AIA380压铸合金AIA356

T6尼龙ABS钢

拉断强度MPaAmbient23022032026219545~330

屈服强度(拉伸)MPaAmbient15013016018517040~200

屈服强度(收缩)MPa165130186

剪切强度MPa140214205

RB疲劳强度MPa5x108cyc826014590

0.1%蠕变强度MPa1250C3434135

无缺口冲击强度Joules6223.511

有缺口冲击强度Joules1.53.2

延伸率$38-154581730-50

弹性模量GPaAmbient454572738.92.1207

剪切模量GPaAmbient14272883

布氏硬度65608080140

泊松比0.350.350.330.30

镁加工性能的优点

镁有很好的加工性能,也就是说有很好的铸造性能。和其它材料比,它的制造成本很低,见表4,值得重视的是,尽管每公斤镁锭的价格要比铝和铁贵一些,但它单位体积的成品价格几乎是一样的。

镁的物理化学特性使其比铝更适合压铸大型部件。镁单位体积的熔化潜热只有铝的2/3,比热只有铝的3/4,并且有非常低的溶铁性。这些特性使镁压铸件达到和铝几乎相同的生产成本/每公斤。如果再应用生产效率很高的HOTRUNNER技术(例如THIXOMAT的最新成果),镁压铸部件的生产成本比铝还要低很多。

表4镁加工性能的优点

序号优点

1溶化成本只有铝的2/3

2压铸生产效率比铝高25%,金属模铸造比铝高300—500K,消失模铸造比铝高200%

3镁铸件的表面质量和外观明显比铝好(因为模具的热载荷减小,可降低检查频率)

4模具寿命是铝的2倍(或更多,根据模腔形状)

5镁脱棋斜角可很小(可取消随后的机加工),而且表面成形好(因为镁的粘度低)

镁加工性能的缺点

当然和其它材料比,镁加工也具有一些增加成本的特性,论述如下,见表5

表5镁加工性能的缺点

序号优点

1和铝金属模铸造相比,镁压铸生产有较高的残余废料率(和铝压铸废料产出率相比)

2镁压铸或THIXOMOLD的生产设备投资很高。和铝重力/低压/硝模等工艺比,镁压铸机很贵(因为需要较高的锁模力和充型射料速度),当然它的生产率也是前者的4倍

3镁压铸需要较高的试模成本和较长的试制时间,而钢制部件(制造采用简单的焊接技术按图加工)或塑料部件(可采用低成本原型工装)则简单得多

4和铝低压或金属模铸造比,镁压铸需要较高的模具成本。因为压铸模大并复杂,还要承受高锁模力(当然高生产率也可降低单件产品的成本)

5镁压铸和铝压铸相比,其烧损率要高50K,也就是4%比2%(因为镁的较高的表面活性)

6镁压铸屑片的回收成本.比铝高,干燥的镁屑片不容易回收,潮湿的就更不容易了,必须非常小心,防止着火

镁合金与几种材料的性能比较

性能参数比重g/cm3抗拉强度Mpa比强度屈服强度Mpa延伸率%弹性模量Gpa比刚度导热系数w/mk减震系数

AZ91D1.8125013816074525.865450

A3802.7031511616037125.91005

碳钢7.86517804002220024.34215

ABS1.039693600.9


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