鎂及鎂合金

1Mg

鎂的密度小，易于燃燒，這是由于它的物理、化學(xué)性質(zhì)所決定的。20℃時金屬鎂的密度是1.738g/cm3，液態(tài)金屬鎂的密度為1.58g/cm3；在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，金屬鎂的熔點是（650±1）℃，沸點為1090℃。在空氣中加熱時，金屬鎂在632℃～635℃開始燃燒。因此決定了鎂的制備及合金冶煉工藝比較復(fù)雜。工業(yè)用鎂的純度可達(dá)到99.9%，但是純鎂不能用作結(jié)構(gòu)材料，在純鎂中加入鋁、鋅、鋰、錳、鋯和稀土等元素形成的鎂合金具有較高的強(qiáng)度，目前使用廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門。

1鎂合金的特性

①質(zhì)輕

鎂的比重只有1.8G/CM3,鋁合金的比重為2.7G/CM3，鎂合金比鋁合金輕30%，比鋼輕80%。所以，汽車及手提電子產(chǎn)品中鎂合金已成為零件制造成理想材料。

②強(qiáng)度

鎂合金在金屬及塑料等工程材料中，具有的強(qiáng)度/重量比。屈服強(qiáng)度160MPa ，抗拉強(qiáng)度240MPa.

③ 壓鑄性

在保持良好的結(jié)構(gòu)條件下，鎂合金允許鑄件壁厚小達(dá)到0.6mm，這是塑料在相同強(qiáng)度下無法達(dá)到的。鋁合金的壓鑄性能也要在1.2-1.5mm以上時才能與鎂合金相比。鎂合金較易壓鑄成型，適合大批量壓鑄生產(chǎn)（生產(chǎn)速度可達(dá)鋁的1.5倍）。此外，鎂合金模的磨損也較鋁為低。主要原因就是鋁的粘度高。

④減震

鎂有極好的滯彈吸震性能，可吸收震動和噪音，用作設(shè)備機(jī)殼可減少噪音傳遞、預(yù)防沖擊和防止凹陷損壞。作為LCD或是LED的背板是好的。

⑤剛性

鎂的剛性為鋁的2倍并比大部分塑膠為高。鎂有良好的抗應(yīng)力阻力。

⑥高電磁干擾屏障

鎂合金有良好的阻隔電磁波功能，適合生產(chǎn)電子產(chǎn)品。

⑦良好的切削性能

鎂比鋁和鋅有更好的切削性，使鎂成為更易切削加工的金屬材料。

⑧鎂合金的比熱容較小，合金液的冷卻速度快。

⑨鎂合金和模具鋼材的親和力小，不易粘附模具。

2鎂合金材料的優(yōu)點

①重量輕

鎂合金比重在所有結(jié)構(gòu)用合金中屬于輕者，它的比重為鋁合金的６８％，鋅合金的２７％，鋼鐵的２３％，它除了做３Ｃ產(chǎn)品的外殼、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件外，還是汽車、飛機(jī)等零件的材料。

②比強(qiáng)度、比剛度高

鎂合金的比強(qiáng)度明顯高于鋁合金和鋼，比剛度與鋁合金和鋼相當(dāng)，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工程塑料，為一般塑料的10倍。

③耐振動性好

在相同載荷下，減振性是鋁的100倍，鈦合金的300～500倍。

④電磁屏蔽性佳

3Ｃ產(chǎn)品的外殼（手機(jī)及電腦）要能夠提供優(yōu)越的抗電磁保護(hù)作用，而鎂合金外殼能夠完全吸收頻率超過１００ｄｂ的電磁干擾。

⑤散熱性好

一般金屬的熱傳導(dǎo)性是塑料的數(shù)百倍，鎂合金的熱傳導(dǎo)性略低于鋁合金及銅合金，遠(yuǎn)高于鈦合金，比熱則與水接近，是常用合金中高者。

⑥質(zhì)感佳

鎂合金的外觀及觸摸質(zhì)感，使產(chǎn)品更具豪華感。

⑦可回收性好

只要花費(fèi)相當(dāng)于新料價格的4%，就可將鎂合金制品及廢料回收利用。

⑧穩(wěn)定的資源提供

鎂元素在地殼中的儲量居第八位，大部分的鎂原料自海水中提煉，所以它的資源穩(wěn)定、充分。

3鎂合金壓力鑄造的優(yōu)點

①高的生產(chǎn)率

②高精度

③好的表面質(zhì)量

④精細(xì)的鑄件晶粒

⑤可壓鑄薄壁和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品

4鎂合金壓鑄和鋁合金壓鑄相比

①生產(chǎn)率高50%

②可使用鋼模，延長服務(wù)壽命

③更低的潛熱，節(jié)省能量

④好的機(jī)加工性

⑤模具成本節(jié)省50%

⑥熔體具有更高的流動性

5鎂合金壓力鑄缺點

①由于極高的液體填充速度和凝固速度，易產(chǎn)生卷入性氣孔，進(jìn)膠，排氣和冷料處理尤為重要

②鑄件不能太厚，壁厚只能局限于一定的尺寸

③便宜的壓鑄合金，有限的機(jī)械性能

④有限的可使用壓鑄合金種類，一般手機(jī)行業(yè)用AZ91D

⑤由于鑄件晶粒尺寸細(xì)小，抗蠕變能力較差

⑥抗蠕變的Mg-Al-RE鎂合金的鑄造性較差，而且昂貴

⑦不能進(jìn)行熱處理

⑧不適合焊接。需要用保護(hù)氣體