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鎂合金

山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2020-12-11

摘要
鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點是:密度小(1.8g/cm3鎂合金左右),比強度高,比彈性模量大,散熱好,消震性好,承受沖擊載荷能力比鋁合金大,耐有機物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金,其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。

  鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點是:密度小(1.8g/cm3鎂合金左右),比強度高,比彈性模量大,散熱好,消震性好,承受沖擊載荷能力比鋁合金大,耐有機物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金,其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運輸、化工、火箭等工業(yè)部門。在實用金屬中是最輕的金屬,鎂的比重大約是鋁的2/3,是鐵的1/4。它是實用金屬中的最輕的金屬,高強度、高剛性。

  鎂合金特性

  密度低、比性能好、減震性能好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好、工藝性能良好、耐蝕性能差、易于氧化燃燒、耐熱性差。

  其加工過程及腐蝕和力學(xué)性能有許多特點:散熱快、質(zhì)量輕、剛性好、具有一定的耐蝕性和尺寸穩(wěn)定性、抗沖擊、耐磨、衰減性能好及易于回收;另外還有高的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能、無磁性、屏蔽性好和無毒的特點。

  應(yīng)用范圍:鎂合金廣泛用于攜帶式的器械和汽車行業(yè)中,達到輕量化的目的。

  鎂合金的用途

  在航天的應(yīng)用

  鎂合金是航空器、航天器和火箭導(dǎo)彈制造工業(yè)中使用的最輕金屬結(jié)構(gòu)材料。鎂的重量比鋁輕,比重為1.8,強度也較低,只有200~300兆帕(20~30公斤/平方毫米),主要用于制造低承力的零件。鎂合金在潮濕空氣中容易氧化和腐蝕,因此零件使用前,表面需要經(jīng)過化學(xué)處理或涂漆。德國首先生產(chǎn)并在飛機上使用含鋁的鎂合金。鎂合金具有較高的抗振能力,在受沖擊載荷時能吸收較大的能量,還有良好的吸熱性能,因而是制造飛機輪轂的理想材料。鎂合金在汽油、煤油和潤滑油中很穩(wěn)定,適于制造發(fā)動機齒輪機匣、油泵和油管,又因在旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運動中產(chǎn)生的慣性力較小而被用來制造搖臂、襟翼、艙門和舵面等活動零件。民用機和軍用飛機、尤其是轟炸機廣泛使用鎂合金制品。例如,B-52轟炸機的機身部分就使用了鎂合金板材635公斤,擠壓件90公斤,鑄件超過200公斤。鎂合金也用于導(dǎo)彈和衛(wèi)星上的一些部件,如中國“紅旗”地空導(dǎo)彈的儀表艙、尾艙和發(fā)動機支架等都使用了鎂合金。中國稀土資源豐富,已于70年代研制出加釔鎂合金,提高了室溫強度,能在300°C下長期使用,已在航空航天工業(yè)中推廣應(yīng)用。

  在汽車上的應(yīng)用

  (1)殼體類。如離合器殼體、閥蓋、儀表板、變速箱體、曲軸箱、發(fā)動機前蓋、氣缸蓋、空調(diào)機外殼等。

  (2)支架類。如方向盤、轉(zhuǎn)向支架、剎車支架、座椅框架、車鏡支架、分配支架等。

  根據(jù)有關(guān)研究,汽車所用燃料的60%是消耗于汽車自重,汽車自重每減輕10%,其燃油效率可提高5%以上;汽車自重每降低100 kg,每百公里油耗可減少0.7 L左右,每節(jié)約1 L燃料可減少CO2排放2.5 g,年排放量減少30%以上。所以減輕汽車重量對環(huán)境和能源的影響非常大,汽車的輕量化成必然趨勢。

  在數(shù)碼單反相機上的應(yīng)用

  鎂合金由于密度低、強度較高,具有一定的防腐性能,常用來做單反相機的骨架。一般中高端及專業(yè)數(shù)碼單反相機都采取鎂合金做骨架,使其堅固耐用,手感好。

  采用了鎂合金機身的數(shù)碼單反相機不僅是準(zhǔn)專業(yè)級專業(yè)的象征,也具有高昂的價格。

  按成型方法分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩類。

  其他應(yīng)用

  手機電話,筆記本電腦上的液晶屏幕的尺寸年年增大,在它們的枝撐框架和背面的殼體上使用了鎂合金。

  雖然鎂合金的導(dǎo)熱系數(shù)不及鋁合金,但是,比塑料高出數(shù)十倍,因此,鎂合金用于電器產(chǎn)品上,可有效地將內(nèi)部的熱散發(fā)到外面。

  在內(nèi)部產(chǎn)生高溫的電腦和投影儀等的外殼和散熱部件上使用鎂合金。電視機的外殼上使用鎂合金可做到無散熱孔。

  電磁波屏蔽性:鎂合金的電磁波屏蔽性能比在塑料上電鍍屏蔽膜的效果好,因此,使用鎂合金可省去電磁波屏蔽膜的電鍍工序。

  在硬盤驅(qū)動器的讀出裝置等的振動源附近的零件上使用鎂合金。若在風(fēng)扇的風(fēng)葉上使用鎂合金,可減小振動達到低音。此外,為了在汽車受到撞擊后提高吸收沖擊力和輕量化,在方向盤和坐椅上使用鎂合金。

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