镁合金性质与特点-20090919

2020/6/81镁合金的性质与特点InnerMongoliaYuFanTechnologyLTD.CompanyPreparedBy:Cliff2020/6/82目录镁合金的物理冶金特性镁合金的牌号与分类镁合金的强化方式与途径常用镁合金的性能2020/6/83金属镁的特性元素特性:原子量：24.31密度:1.74g/cm3熔点:648.8℃沸点:1107℃化合价+2电离能7.646ev镁(magnesium)-银白色金属元素，略有延展性与氧的亲合力大，常用做还原剂，去置换钛、锆、铀、铍等金属粉状或细条状的镁，在空气中很易燃烧金属镁无磁性，且有良好的热消散性镁能直接与氮、硫和卤素等化合2020/6/84镁合金的性能比重小：铝的2/3，铁的1/4比强度高:比铝合金高50MPa，是碳钢2倍减震性好：阻尼性优于铸铁抗冲击：优于铝合金和软钢切削性好：切削力为铝和软钢的1/2电磁屏蔽优良:可屏蔽频率范围较广易再生利用：可节约资源、保护环境比强度高减震性好电磁屏蔽优良比重小易再生利用抗冲击耐腐蚀性能差延展性差材料ρ/gcm-3E/GPaE/ρσ/MPaσ/ρ减震系数镁合金1.74-1.904524-26180-300118-17230-60％铝合金2.707025.9200-35073-1282-5％工程塑料1.13-2.015-2510-12.5100-25050-167-铸铁7.1518024.3200-40027-5410-17％2020/6/85镁合金的晶体结构2020/6/86ASTM命名方法代表名义含量(质量分数)最高的合金元素Zn代表名义含量(质量分数)次高的合金元素Zr表示Zn含量大致为9%表示Zr含量大致为1%D19ZA标识代号2020/6/87合金材料的处理状态2020/6/88镁合金的分类2020/6/89镁合金的强化方法纯镁的室温性能很差，通过以下处理性能得以大幅改善2020/6/810合金元素对材料性能的影响镁合金中的主要合金元素有Al、Zn、Mn等，有害元素有Fe、Ni、CuAl:(1)强度、硬度及铸造性，含量过高时脆化(2)提高耐蚀性，但也同时增加应力腐蚀敏感性Zn:(1)具有固溶强化及时效强化作用，改善机械性质及耐腐蚀性(2)含量过高时，流动性降低，减低铸造性Mn:(1)与Fe形成高熔点的Al-Fe-Mn化合物沉淀，减少了杂质铁对抗蚀性的危害(2)细化晶粒(3)提高韧性Si:(1)改善铸件的热稳定性，(2)降低塑性(3)提高流动性2020/6/811合金元素对材料性能的影响Be:(1)微量Be能有效降低镁合金在熔融、铸造和焊接过程中熔体表面的氧化(2)晶粒粗化Re:(1)提高耐热性(2)晶粒粗化Cu、Fe、Ni:降低合金的耐腐蚀性，需严格管控Si:(1)改善铸件的热稳定性，(2)降低塑性(3)提高流动性2020/6/812镁合金性能的改善方法合金元素影响镁合金的力学、物理、化学和工艺性能利用固溶强化、析出强化、弥散强化来提高合金的常温和高温力学性能1.从晶体学、原子的相对大小、化学因素进行考虑2.较高的固溶度，随温度变化有明显变化，时效后形成有效强化效果的过渡相3.提高强度:Al＞Zn＞Cu4.提高韧性:Zn＞Al＞Cu2020/6/813镁合金性能的改善方法能否热处理强化取决于固溶度是否随温度变化镁合金的热处理工艺大致可分为退货和固溶时效两大类1.退火：降低镁合金铸件的内应力提高工件的尺寸稳定性2.固溶时效：形成过饱和固溶体及有效析出物2020/6/814镁合金性能的改善方法合金的屈服强度和晶粒尺寸之间满足Hall-Patch关系σ=σ0+Kd-1/2σ是屈服应力；σ0是单晶体的屈服应力；K是常数；d是晶粒尺寸室温下铝的K值是68，镁的K值是280，纯镁或镁合金之晶粒细化对屈服强度的增加效果非常明显晶粒细化的途径热挤压，粉末冶金、热机械处理(TMT)、等通道角挤压方法、快速凝固2020/6/815镁合金性能的改善方法复合材料功能1.提高成核率2.增加冷却率3.阻止晶界移动作为结构材料使用时，硬度、刚度及耐磨性不够理想，使用上受到限制。保持镁合金轻量化优势下，使用SiC、Al2O3、石墨、纳米陶瓷微粒等制造镁基复合材料来提高镁合金强度和耐磨性复合材料的制造方法1.铸造冶金法（Casting)2.粉末冶金法（PowderMetallurgy）3.喷射沉积法(SpryForming)2020/6/816材料性能的种类材料性能主要表现为以下四种：1.力学性能2.物理性能3.化学性能4.工艺性能材料力学性能主要有以下七种：1.弹性(弹性模量与刚度)2.强度(屈服强度与抗拉强度)3.塑性(延伸率)4.硬度(布氏、洛氏与维氏)5.冲击韧性(冲击吸收功)6.疲劳特性(应力大小与循环次数)7.耐磨性(尺寸变化与质量损失)针对性能主要从以下五种成型方式介绍：砂型和永久型铸造、压铸、锻造、挤压、片材与板材2020/6/817不同制备方法的材料性能2020/6/818不同制备方法的材料性能2020/6/819不同制备方法的材料性能2020/6/820不同制备方法的材料性能2020/6/821不同制备方法的材料性能2020/6/822Thanks!CooperateandWinTogether