一、鎂合金是什么材料
鎂合金是以鎂為基礎(chǔ),添加其他元素制成的合金,一般常添加的元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷和少量的鋯或鎘等。
鎂合金具有密度小、強(qiáng)度高、彈性模量大、散熱好、消震性好、承受沖擊載荷能力比鋁合金大、耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好等特點(diǎn),在汽車、電子通信、航空航天和國(guó)防軍事等領(lǐng)域具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景,被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色工程材料”。
二、鎂合金的優(yōu)點(diǎn)有哪些
鎂合金是以鎂為原料的高性能輕型結(jié)構(gòu)材料,作為合金材料,鎂合金的優(yōu)點(diǎn)多多,主要有:
1、鎂合金密度小但強(qiáng)度高、剛性好
在現(xiàn)有工程用金屬中,鎂的密度最小,是鋼的1/5,鋅的1/4,鋁的2/3。普通鑄造鎂合金和鑄造鋁合金的剛度相同,因而其比強(qiáng)度明顯高于鋁合金。鎂合金的剛度隨厚度的增加而成立方比增加,故而鎂合金制造剛性好的性能對(duì)整體構(gòu)件的設(shè)計(jì)十分有利。
2、鎂合金的韌性好、減震性強(qiáng)
鎂合金在受外力作用時(shí),易產(chǎn)生較大的變形。但當(dāng)受沖擊載荷時(shí),吸收的能量是鋁的1.5倍,因此,很適合應(yīng)于受沖擊的零件—車輪;鎂合金有很高的阻尼容量,是避免由于振動(dòng)、噪音而引起工人疲勞等場(chǎng)合的理想材料。
3、鎂合金的熱容量低、凝固速度快、壓鑄性能好
鎂合金是良好的壓鑄材料,它具有很好的流動(dòng)性和快速凝固率,能生產(chǎn)表面精細(xì)、棱角清晰的零件,并能防止過量收縮以保證尺寸公差。由于鎂合金熱容量低,與生產(chǎn)同樣的鋁合金鑄件相比,其生產(chǎn)效率高40%~50%,且鑄件尺寸穩(wěn)定,精度高,表面光潔度好。
4、鎂合金具有優(yōu)良的切削加工性
鎂合金是所有常用金屬中較容易加工的材料。加工時(shí)可采用較高的切削速度和廉價(jià)的切削刀具,工具消耗低。而且不需要磨削和拋光,用切削液就可以得到十分光潔的表面。
5、鎂合金原料資源豐富
中國(guó)是鎂資源大國(guó),菱鎂礦、白云石礦和鹽湖鎂資源等優(yōu)質(zhì)煉鎂原料在中國(guó)的儲(chǔ)量十分豐富,為中國(guó)的原鎂工業(yè)及“下游”產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展和不斷進(jìn)步提供了物質(zhì)保證。
三、鎂合金的缺點(diǎn)有哪些
1、鎂元素與氧元素具有極大的親和力,其在高溫下甚至還處于固態(tài)的情況下,就很容易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),放出大量熱,且生成的氧化鎂導(dǎo)熱性能不好,熱量不能及時(shí)發(fā)散,繼而促進(jìn)了氧化反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,形成了惡性循環(huán),而且氧化鎂疏松多孔,不能有效阻隔空氣中氧的侵入。
2、鎂屬于密排六方晶體結(jié)構(gòu),其在室溫下只有1個(gè)滑移面和3個(gè)滑移系,因此它的塑性變形主要依賴于滑移與孿生的協(xié)調(diào)動(dòng)作,但鎂晶體中的滑移僅發(fā)生在滑移面與拉力方向相傾斜的某些晶體內(nèi),因而滑移的過程將會(huì)受到極大地限制,而且在這種取向下孿生很難發(fā)生,所以晶體很快就會(huì)出現(xiàn)脆性斷裂。在溫度超過250℃時(shí),鎂晶體中的附加滑移面開始起作用,塑性變形能力變強(qiáng)。
3、鎂具有很高的化學(xué)活潑性,其平衡電位很低,與不同類金屬接觸時(shí)易發(fā)生電偶腐蝕,并充當(dāng)陽極作用。在室溫下,鎂表面與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),形成氧化鎂薄膜,但由于氧化鎂薄膜比較疏松,其致密系數(shù)僅為0.79,即鎂氧化后生成氧化鎂的體積縮小, 因此耐蝕性很差。
四、鎂合金主要應(yīng)用在哪里
鎂合金擁有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,一般主要包括:
1、汽車制造
鎂合金具有良好的強(qiáng)度和輕質(zhì)性能,可以用于汽車車身和發(fā)動(dòng)機(jī)部件的制造,能夠減輕車輛重量,提高燃油效率和環(huán)保性能。
2、電子產(chǎn)品
鎂合金在電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用,例如智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦外殼等,輕薄、高強(qiáng)度和良好的導(dǎo)熱性能使得鎂合金成為理想的材料選擇。
3、航空航天業(yè)
鎂合金在航空航天領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,例如飛機(jī)、導(dǎo)彈和火箭等,其輕質(zhì)高強(qiáng)度的特點(diǎn)能夠減輕飛行器的重量,提高飛行性能。
4、軍事裝備
鎂合金因其較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性能,被廣泛應(yīng)用于軍事裝備的制造,例如坦克、步槍和防彈衣等。
5、運(yùn)動(dòng)器材
由于鎂合金的輕質(zhì)性能,它被廣泛應(yīng)用于制造運(yùn)動(dòng)器材,例如自行車、高爾夫球桿和網(wǎng)球拍等,以減輕運(yùn)動(dòng)員負(fù)擔(dān),并提高運(yùn)動(dòng)裝備的性能。