鎂及鎂合金知識

1、鎂及鎂合金知識第1頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂的概述1808年，英國戴維，鉀還原氧化鎂，制得鎂。物理性質(zhì)：銀白色，密度1.74克/厘米3，熔點648.9，沸點1090。電離能7.65電子伏特。晶體結(jié)構(gòu)：密排六方結(jié)構(gòu)。原子半徑：1.72 埃。具有延展性，無磁性，且有良好的熱消散性。熱導(dǎo)率: 156 W/(mK)具有較強還原性，能與熱水反應(yīng)放出氫氣，燃燒時能產(chǎn)生眩目的白光，鎂與氟化物、氫氟酸和鉻酸不發(fā)生作用，也不受苛性堿侵蝕，但極易溶解于有機(jī)和無機(jī)酸中，鎂能直接與氮、硫和鹵素等化合，包括烴、醛、醇、酚、胺、脂和大多數(shù)油類在內(nèi)的有機(jī)化學(xué)藥品與鎂僅僅輕微地或者根本不起作用

2、。來源：鎂存在于菱鎂礦、白云石、光鹵石中。每立方英里海水含有約120億磅鎂。鎂是在自然界中分布最廣的十個元素之一。熔鹽電解法：工業(yè)上利用電解熔融氧化鎂硅熱還原法：在還原爐中用硅鐵等使其還原而制得金屬鎂。用途：置換鈦、鋯、鈾、鈹?shù)冉饘?。用于制造輕合金、煙火、閃光粉、鎂鹽等。結(jié)構(gòu)性能類似于鋁，用于飛機(jī)、導(dǎo)彈中。一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第2頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四硅熱（皮江）煉鎂工藝流程圖一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第3頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂錠牌號執(zhí)行GBT4399-2003一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第4頁，共40頁，2

3、022年，5月20日，14點7分，星期四各國原鎂標(biāo)準(zhǔn)名稱中國: GB/T4399-2003日本: JISH2150美國: ANSI/ASTMB92前蘇聯(lián):JOCT804-84國際: ISO/DIN8287第5頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金定義鎂合金 ：是以鎂（Mg）為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金。主要合金元素：有鋁（Al）、鋅（Zn）、錳（Mn）、鈹（Be）、鈰（Ce）、釷（Th）以及少量鋯（Cr）或鎘（Cd）等。主要廣泛使用的鎂合金：鎂鋁合金、鎂錳合金、鎂鋅鋯合金主要使用：航空、航天、運輸、化工、火箭等工業(yè)部門 ，以及“3C”產(chǎn)品一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第

4、6頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四1鎂合金的主要特點其特點是：1.密度?。?.8g/cm3鎂合金左右），比強度高，彈性模量大，消震性（阻尼性）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。2.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。一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第7頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金具體特點鎂合金的比重雖然比塑料重，但是，單位重量的強度和彈性率比塑料高，所以，在同樣的強度零部件的情況下，鎂合金的零部件能做得比塑料的薄而且輕。另外，由于鎂合金的比強

5、度也比鋁合金和鐵高，因此，在不減少零部件的強度下，可減輕鋁或鐵的零部件的重量。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。機(jī)械加工性能:鎂合金比其他金屬的切削阻力小，在機(jī)械加工時，可以較快的速度加工。耐凹陷性好:鎂合金與其他金屬相比抗變形力大，由沖撞而引起的凹陷小于其他金屬。對振動沖擊的吸收性:由于鎂合金對振動能量的吸收性能好，使用在驅(qū)動和傳動的部件上可減少振動。另外，沖擊能量吸收性能好，比鋁合金具有更好的延伸率的鎂合金，受到?jīng)_擊后，能吸收沖擊能量而不會產(chǎn)生斷裂。在彈性范圍內(nèi)，鎂合金受到?jīng)_擊載荷時，吸收的能量比鋁合金件大一半，

6、所以鎂合金具有良好的抗震減噪性能。 再生環(huán)保:鎂合金與塑料不同，它可以簡單地再生使用且不降低其機(jī)械性能，而塑料很難在不降低其機(jī)械性能再生使用。鎂合金與其他金屬相比，熔點低，比熱小，在再生熔解時所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。 一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第8頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金與其他材料物理性比較物理性能單位AZ91AM60A380DCA356T6尼龍ABS鋼密度比重g/cm31.811.792.742.691.41.057.8傳熱系數(shù)W/mk5161961590.330.2814膨脹系數(shù)m/mk2625.62221.534.576.51

7、2減振性能%35MPa29521.2比熱J/lk1900264025901200熔化潛熱kJ/l6731066凝固范圍470-595540-615540-595555-615腐蝕失重3天5% NaClMg/cm/d0.020.050.10.5一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第9頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四機(jī)械性能單位條件AZ 91DAM 60 A380壓鑄合金A356T6尼龍ABS鋼拉拉強度MPaAmbient23022032026219545330屈服強度(拉伸)MPaAmbient15016018517040200屈服強度(壓縮)MPa165186剪切強度MPa1

8、40214205疲勞強度MPa5108 cyc8260145900.1%蠕變強度MPa1253434135無缺口沖擊強度J6223.511有缺口沖擊強度J1.53.2延伸率%38-154581730-50彈性模量GPaAmbient454572738.92.1207剪切模量GPaAmbient14272883布氏硬度65608080140泊松比0.350.350.330.30鎂合金與其他材料機(jī)械性能比較一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第10頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金應(yīng)運實例鎂合金作為目前密度最小的金屬結(jié)構(gòu)材料之一，廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)、軍工領(lǐng)域、交通領(lǐng)域、3

9、c領(lǐng)域等。鎂合金廣泛用于攜帶式的器械和汽車行業(yè)中，達(dá)到輕量化的目的。手機(jī)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。 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(jī)的外殼上使用鎂合金可做到無散熱孔。在手機(jī)電話的殼體和屏蔽材料上使用了鎂合金。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(dá)到低騷音。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。 一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第11頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金應(yīng)運實例1.

10、生產(chǎn)鋁合金：鋁合金中的添加元素。2002年全世界共用了14.56萬噸鎂，占40%；我國2003年共用2.1萬噸鎂，占41%。鎂與原鋁的消費比率約為0.4%。2.壓鑄鎂合金鑄件：2002年原鎂消費中，壓鑄占35%。在鎂壓鑄中，北美、拉美、西歐用量最多。鎂合金壓鑄件在汽車上的使用量上升了15%左右。3.煉鋼脫硫：2002年世界有5.73萬噸鎂用于煉鋼脫硫，占總量的15.70%。我國2003年鋼鐵脫硫用鎂8000噸，占總消費量的15.62%。使用鎂粒脫硫效果比碳化鈣好，雖然鎂價格比碳化鈣高，但用量為碳化鈣的1/61/7，鎂脫硫比碳化鈣經(jīng)濟(jì)。噸鋼消耗鎂粒0.40.5公斤，脫硫后含硫量0.0010.00

11、5%。4.金屬還原劑：如稀土合金、鈦等到。 5.鎂犧牲陽極保護(hù)陰極：防腐性能好、不需外加直流電源、安裝后自動運行、不需維護(hù)、占地面積少、工程費用低、與外界環(huán)境不發(fā)生任何干擾。石油管道、天燃?xì)?、煤氣管道和儲罐；港口、船舶、海底管線、鉆井平臺；機(jī)場、停車場、橋梁、發(fā)電廠、市政建設(shè)、水處理廠、石化工廠、冶煉廠、加油站的腐蝕防護(hù)以及熱水器、換熱器、蒸發(fā)器、鍋爐等設(shè)備。一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第12頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金產(chǎn)品一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第13頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金分類及牌號按成型方法分為變形鎂合金和鑄

12、造鎂合金兩類。 1、合金名稱鎂合金的合金名稱是以主要添加合金元素及其百分比來取名。2、主要合金的成分(ASTM規(guī)格)AZ/AM/AS/ZK/ZM系列AZ91D bal. 8.5-9.5 0.45-0.90 0.17-0.4 =0.05 =0.025 =0.001 =0.004AM60B bal. 5.6-6.4 =0.20 0.26-0.5 =0.05 =0.008 =0.001 =0.004AM50A bal. 4.5-5.3 =0.20 0.28-0.5 =0.01 =0.008 =0.001 =0.004AS41B bal. 3.7-4.8 =0.10 0.35-0.60 0.6-1.4

13、 =0.015 =0.001 =0.0035 一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第14頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四GB/T 19078-2003 ASTM B 93M-2000執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第15頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四中國鎂合金牌號變形鎂合金：MB順序號表示。MB1、MB8為Mg-Mn系合金：具有良好耐蝕性和焊接性，使用溫度不超過150。主要用于制作飛機(jī)蒙皮、壁板及宇航結(jié)構(gòu)件。MB2、MB3、MB5、MB6、MB7為Mg-AlZnMn系合金：具有好的室溫力學(xué)性能和焊接性。主要用于制造飛機(jī)艙門、壁板及導(dǎo)彈蒙皮。MB

14、15、MB21、MB25為Mg-ZnZr系合金：具有較高拉伸與壓縮屈服強度、高溫瞬時強度，及良好的成形和焊接性能，但塑性中等。主要用于制造飛機(jī)長桁、操作系統(tǒng)的搖臂、支座等。Mg-Li系合金是一種新型的鎂合金，它密度小，強度高，塑性、韌性好，焊接性好，缺口敏感性低，在航空、航天工業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。純鎂中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等元素，制成鎂合金。Mg-Mn系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr系 和Mg-RE-Zr系等合金系。 分為變形鎂合金和鑄造鎂合金。一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第16頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四合金牌號與應(yīng)運牌號抗拉強度（Mp

15、a）伸長率用 途ZM12355飛機(jī)輪轂、支架等抗沖擊件ZM21852.5200以下工作的發(fā)動機(jī)零件等ZM31181.5高溫高壓下工作的發(fā)動機(jī)匣等ZM52255機(jī)艙隔框、增壓機(jī)匣等高載荷零件MB12108形狀簡單受力不大的耐蝕零件MB225020飛機(jī)蒙皮、壁板及耐蝕零件MB82607形狀復(fù)雜的鍛件和模鍛件MB153359室溫下承受大載荷的零件，如機(jī)翼等一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第17頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金錠一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第18頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂及鎂合金的應(yīng)用國防工業(yè)領(lǐng)域 由于鎂及鎂合金耐沖擊，如果

16、能夠開發(fā)出與鋁合金耐蝕性能相當(dāng)?shù)逆V合金，則其在兵器等各種軍用領(lǐng)域?qū)⒂兄鴱V闊的應(yīng)用前景。如照明彈用鎂粉、穿甲彈用高比強度鎂合金彈托材料，以及可用變形鎂合金制造的戰(zhàn)術(shù)航空導(dǎo)彈艙段、副翼蒙皮、壁板和雷達(dá)、衛(wèi)星上用的鎂合金井字梁、相機(jī)架和外殼等零件。 武器輕量化是現(xiàn)代兵器的發(fā)展趨勢，利用鎂合金取代現(xiàn)有武器上的一些零部件正成為各國研究的熱點。有關(guān)單位已分別通過鍛造或鑄造成型方式開發(fā)出了變形鎂合金沖鋒槍機(jī)匣、槍尾、提把、前扶手、槍托體、大托彈板、瞄具座、小彈匣座以及軍用鑄造合金發(fā)動機(jī)進(jìn)出水管和發(fā)動機(jī)濾座等軍品武器用零部件，其中部分對耐蝕耐磨有較高要求的軍用鎂合金零部件還被通過協(xié)和涂層的方法進(jìn)行了相應(yīng)的表面

17、處理。目前，這些研制生產(chǎn)出的軍用鎂合金零部件已進(jìn)入實際演示驗證和考核階段，預(yù)計不久將得到初步應(yīng)用。一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第19頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金抗震自行車架一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第20頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金車輪一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第21頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四休息一會兒第22頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第23頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第2

18、4頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四武器上的鎂合金一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第25頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四3C產(chǎn)品1.Computers 計算機(jī)2.Communications 通訊器材3.ConsumerElectronics 消費類電子產(chǎn)品CCC為英文China Compulsory Certification的縮寫，意為“中國強制認(rèn)證”，簡稱“3C”。 一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第26頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四筆記本上鎂合金發(fā)揮超強功能一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第27頁，共40頁，2022年，

19、5月20日，14點7分，星期四一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第28頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金棒材、型材一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第29頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金型材一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第30頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂合金擠壓件一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第31頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂犧牲陽極產(chǎn)品用途：應(yīng)用于船舶、港口設(shè)施、海洋工程、埋地管線及石化、電力、市政領(lǐng)域產(chǎn)品規(guī)格：梯形、D型、圓棒狀和矩形棒狀，規(guī)格根據(jù)客戶的圖紙和要求執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 7731-2009、ASTM B843-93(2003)、JIS H 6125-1995 、ASTM B107:2002 一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第32頁，共40頁，2022年，5月20日，14點7分，星期四鎂犧牲陽極性能一心一意煉精鎂 聚精會神做合金第33頁，共40頁，2022年，5月