镁合金的应用及种类
镁合金应用
镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。镁的重量比铝轻，比重为1.8，强度也较低，只有200～300兆帕(20～30公斤/毫米2)，主要用于制造低承力的零件。镁合金在潮湿空气中容易氧化和腐蚀，因此零件使用前，表面需要经过化学处理或涂漆。德国首先生产并在飞机上使用含铝的镁合金。镁合金具有较高的抗振能力，在受冲击载荷时能吸收较大的能量，还有良好的吸热性能，因而是制造飞机轮毂的理想材料。镁合金在汽油、煤油和润滑油中很稳定，适于制造发动机齿轮机匣、油泵和油管，又因在旋转和往复运动中产生的惯性力较小而被用来制造摇臂、襟翼、舱门和舵面等活动零件。民用机和军用飞机、尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。例如，B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤，挤压件90公斤，铸件超过200公斤。镁合金也用于导弹和卫星上的一些部件，如中国"红旗"地空导弹的仪表舱、尾舱和发动机支架等都使用了镁合金。中国稀土资源丰富，已于70年代研制出加钇镁合金，提高了室温强度，能在300°C下长期使用，已在航空航天工业中推广应用。
目前,镁合金在汽车上的应用零部件可归纳为2类。
(1)壳体类。如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。
(2)支架类。如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。
根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,汽车自重每减轻10%,其燃油效率可提高5%以上;汽车自重每降低100kg,每百公里油耗可减少0.7L左右,每节约1L燃料可减少CO2排放2.5g，年排放量减少30%以上。所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大，汽车的轻量化成必然趋势。
手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。
虽然镁合金的导热系数不及铝合金，但是，比塑料高出数十倍，因此，镁合金用于电器产品上，可有效地将内部的热散发到外面。
在内部产生高温的电脑和投影仪等的外壳和散热部件上使用镁合金。电视机的外壳上使用镁合金可做到无散热孔。
电磁波屏蔽性:镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好，因此，使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。
在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁合金。若在风扇的风叶上使用镁合金，可减小振动达到低骚音。此外，为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。
合金名称特征应用范围
AZ91D强度高且耐腐蚀性好电器产品的壳体等
AM60B延伸率和抗冲击力大汽车上的方向盘和坐椅等
AM50A延伸率和抗冲击力大汽车上的方向盘和坐椅等
AS41B抗蠕变性能好汽车上的减速箱等
机械加工性能:镁合金比其他金属的切削阻力小，在机械加工时，可以较快的速度加工。
表:各种金属的切削阻力(以镁合金的切削阻力为1)
金属名切削阻力
镁合金1.0
铝合金1.8
黄铜2.3
铸铁3.5
耐凹陷性好:镁合金与其他金属相比抗变形力大，由冲撞而引起的凹陷小于其他金属。
对振动•冲击的吸收性:由于镁合金对振动能量的吸收性能好，使用在驱动和传动的部件上可减少振动。另外，冲击能量吸收性能好，比铝合金具有更好的延伸率的镁合金，受到冲击后，能吸收冲击能量而不会产生断裂。
再生:镁合金与塑料不同，它可以简单地再生使用且不降低其机械性能，而塑料很难在不降低其机械性能再生使用。镁合金与其他金属相比，熔点低，比热小，在再生熔解时所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。
表:各种材料的物理性质比较
材料名密度(g/cm3)熔点(℃)导热系数(W/Mk)抗拉强度(MPa)屈服点(MPa)延伸率(%)比强度杨氏模量(GPa)
镁合金(触变成形)
AZ911.8259672280160815445
AM601.79615622701401515145
铝合金
(压铸成形)3802.70595100315160311771
钢铁碳素钢7.861520425174002266200
塑料ABS1.0390(Tg)0.235*40342.1
PC1.23160(Tg)0.2104*3856.7
镁合金的种类
按成型方法分为变形镁合金和铸造镁合金两类。
1、合金名称
镁合金的合金名称是以主要添加合金元素及其百分比来取名。
2、主要合金的成分(ASTM规格)
合金名称MgAlZnMnSiCuNiFe
AZ91Dbal.8.5-9.50.45-0.900.17-0.4<=0.05<=0.025<=0.001<=0.004
AM60Bbal.5.6-6.4<=0.200.26-0.5<=0.05<=0.008<=0.001<=0.004
AM50Abal.4.5-5.3<=0.200.28-0.5<=0.01<=0.008<=0.001<=0.004
AS41Bbal.3.7-4.8<=0.100.35-0.600.6-1.4<=0.015<=0.001<=0.0035
