镁合金在各行业的应用及分类

   2020-09-01 互联网黎美容28440
核心提示:  镁合金由于其密度小(1.8g/cm3镁合金左右),比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金
 

  镁合金由于其密度小(1.8g/cm3镁合金左右),比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好等,镁合金的这些特性使其在航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门读得到了广泛的应用。

  镁合金的应用

  1、镁合金在航天领域的应用

  镁的重量比铝轻,比重为1.8,强度也较低,因此镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中最理想的材料。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。镁合金还具有较高的抗振能力,在受冲击载荷时能吸收较大的能量,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。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。

  2、镁合金汽车零部件和电器产品上的应用。

  根据不同牌号及特性分析如下表

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

  目前,镁合金汽车零部件上的应用可归纳为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。

  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并且质轻,电磁波屏蔽性,可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。因此镁合金也被广泛应用在手机、笔记本电脑、电视机等电器上

  3、合金在机械加工中的应用

  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。

金属名
切削阻力
1.0
1.8
黄铜
2.3
铸铁
3.5

  表:各种金属的切削阻力(以镁合金的切削阻力为1)

  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。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%。

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)
合金(触变成型)
AZ91
1.82
596
72
280
160
8
154
45
AM60
1.79
615
62
270
140
15
151
45
合金(压铸成型)
380
2.70
595
100
315
160
3
117
71
钢铁
碳素钢
7.86
1520
42
517
400
22
66
200
塑料
ABS
1.03
90(Tg)
0.2
35
*
40
34
2.1
PC
1.23
160(Tg)
0.2
104
*
3
85
6.7

  表:各种材料的物理性质比较

  4、镁合金在数码单反相机上的应用

  合金由于密度低、强度较高,具有一定的防腐性能,常用来做单反相机的骨架。一般中高端及专业数码单反相机都采取镁合金做骨架,使其坚固耐用,手感好。如佳能的1D系列、5D系列、7D及10D-50D,尼康的D3系列、D700、Dx00系列及最新的D7000,宾得的K-7及K-5等都是镁合金机身。

  合金材料的分类

  合金按成型方法可分为变形镁合金铸造合金两类。其名称是以主要添加合金元素及其百分比来确定。主要合金的成分(ASTM规格)见下表:

合金名称
Mg
Al
Zn
Mn
Si
Cu
Ni
Fe
AZ91D
bal.
8.5- 9.5
0.45-0.90
0.17-0.4
<=0.05
<=0.025
<=0.001
<=0.004
AM60B
bal.
5.6-6.4
<=0.20
0.26-0.5
<=0.05
<=0.008
<=0.001
<=0.004
AM50A
bal.
4.5-5.3
<=0.20
0.28-0.5
<=0.01
<=0.008
<=0.001
<=0.004
AS41B
bal.
3.7-4.8
<=0.10
0.35-0.60
0.6-1.4
<=0.015
<=0.001
<=0.0035
 
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