鎂、鎂合金、鋁合金、鋅合金的特性對比

鎂Mg鎂的密度小，易于燃燒，這是由于它的物理、化學性質(zhì)所決定的。20℃時金屬鎂的密度是cm3，液態(tài)金屬鎂的密度為cm3；在標準大氣壓下，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雜。工業(yè)用鎂的純度可達到%，可是純鎂不能用作結(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度，可以作為結(jié)構(gòu)材料普遍應用。鎂合金材料具有以下長處：（1）重量輕鎂合金比重在所有結(jié)構(gòu)用合金中屬于最輕者，它的比重為鋁合金的６８％，鋅合金的２７％，鋼鐵的２３％，它除做３Ｃ產(chǎn)品的外殼、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件外，仍是汽車、飛機等零件的優(yōu)秀材料。（2）比強度、比剛度高鎂合金的比強度明顯高于鋁合金和鋼，比剛度與鋁合金和鋼相當，而遠遠高于工程塑料，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（電話及電腦）要能夠提供優(yōu)越的抗電磁保護作用，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性是塑料的數(shù)百倍，鎂合金的熱傳導性略低于鋁合金及銅合金，遠高于鈦合金，比熱則與水接近，是常常利用合金中最高者。（6）質(zhì)感佳鎂合金的外觀及觸摸質(zhì)感極佳，使產(chǎn)品更具奢華感。（7）可回收性好只要花費相當于新料價錢的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，大部份的鎂原料自海水中提煉，所以它的資源穩(wěn)定、充分。鎂合金壓力鑄造的長處有：

高的生產(chǎn)率；

高精度；

好的表面質(zhì)量；

精細的鑄件晶粒；

可壓鑄薄壁和復雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。厚度

鎂合金壓鑄和鋁合金壓鑄相較：

生產(chǎn)率高50%；

可利用鋼模，延長服務壽命；

更低的潛熱，節(jié)省能量；

好的機加工性；

模具本錢節(jié)省50%；

熔體具有更高的流動性。

鎂合金壓力鑄造也有一些不利的方面，例如：

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；進膠，排氣和冷料處置尤其重要。

鑄件不能太厚，壁厚只能局限于必然的尺寸；

廉價的壓鑄合金，有限的機械性能；

有限的可利用壓鑄合金種類；一般電話行業(yè)用AZ91D

由于鑄件晶粒尺寸細小，抗蠕變能力較差；

抗蠕變的Mg-Al-RE鎂合金的鑄造性較差，而且昂貴；

不能進行熱處置；

不適合焊接。需要用保護氣體鋁合金ADC-12(ADC-12含硅高，流動性好易于壓鑄）我個人以為鋁合金和鎂合金沒有太大的區(qū)別，只是鋁合金稍重一些。加工性比較粘。而且壓鑄的鋁合金由于含有較高成份的Si，所以在做Anodizing（陽極氧化）時，直接與藥液產(chǎn)生反映。以致失敗。鎂合金是可以的，而且顏色比較鮮艷，在我做過的項目中就有效Anodizing做后期外觀工藝的。不過，不是每一家都能做的。鋅合金的特點通常常利用于電鍍的鋅基合金材料的牌號為ZnAl4-1,成份(%):Al～4.9,Cu～,Mg～,余量為Zn。1.

比重大。2.鑄造性能好，可以壓鑄形狀復雜、薄壁的精密件，鑄件表面滑膩。3.

可進行表面處置：電鍍、噴涂、噴漆。4.

熔化與壓鑄時不吸鐵，不侵蝕壓型，不粘模。5.

有很好的常溫機械性能和耐磨性。6.

熔點低，在385℃熔化，容易壓鑄成型。利用進程中須注意的問題：1.

抗蝕性差。當合金成份中雜質(zhì)元素鉛、鎘、錫超過標準時，致使鑄件老化而發(fā)生變形，表現(xiàn)為體積脹大，機械性能特別是塑性顯著下降，時間長了乃至破裂。鉛、錫、鎘在鋅合金中溶解度很小，因此集中于晶粒邊界而成為陰極，富鋁的固溶體成為陽極，在水蒸氣（電解質(zhì)）存在的條件下，促成晶間電化學侵蝕。壓鑄件因晶間侵蝕而老化。2.時效作用鋅合金的組織主要由含Al和Cu的富鋅固溶體和含Zn的富Al固溶體所組成，它們的溶解度隨溫度的下降而降低。但由于壓鑄件的凝固速度極快，因此到室溫時，固溶體的溶解度是大大地飽和了。通過一按時間以后，這種過飽和現(xiàn)象會逐漸解除，而使鑄件的形狀和尺寸略起轉(zhuǎn)變。3.

鋅合金壓鑄件不宜在高溫和低溫（0℃以下）的工作環(huán)境下利用。鋅合金在常溫下有較好的機械性能。但在高溫下抗拉強度和低溫下沖擊性能都顯著下降。鎂合金的特性①

質(zhì)輕鎂的比重只有CM3,鋁合金的比重為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

強度鎂合金在金屬及塑料等工程材料中，具有極佳的強度/重量比。屈服強度160MPa

，抗拉強度240MPa③

壓鑄性在維持良好的結(jié)構(gòu)條件下，鎂合金允許鑄件壁厚最小達到0.6mm，這是塑料在相同強度下無法達到的。鋁合金的壓鑄性能也要在-1.5mm以上時才能與鎂合金相較。鎂合金較易壓鑄成型，適合大量量壓鑄生產(chǎn)（生產(chǎn)速度可達鋁的倍）。另外，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)備機殼可減少噪音傳遞、預防沖擊和避免凹陷損壞。作為LCD或是LED的背板是好的。⑤

剛性鎂的剛性為鋁的2倍并比大部份塑膠為高。鎂有良好的抗應力阻力。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。3、壓鑄模具好的壓鑄模具取決于高超的設(shè)計。壓鑄模具上一種復雜的設(shè)備，需要完成多項功能。由此決定產(chǎn)品的尺寸、大小及形狀。壓鑄模具比較少用滑塊，可是一些特殊結(jié)構(gòu)又是不可避免的。利用滑塊增加了壓鑄的靈活性和多樣性，可以壓鑄出較復雜外形的零件。流道和水口系統(tǒng)的幾何形狀決定了模具的填充性能。模具的熱條件決定了零件的固化速度和方式，并可以用于調(diào)整微觀結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品品質(zhì)。壓鑄模具的材料必需能經(jīng)受熱沖擊的鋼材制成，因為模具的產(chǎn)品成型部份即模芯是和熔化的金屬直接接觸的，大致要有640-660度。而常常利用的材料多為SKD61或是8407。供給商提供的物料多是球形碳顆粒的軟化退火狀態(tài)，在機加工后，通過淬火及退火，使其硬度達到46-48HRC。模架部份多為低碳鋼或是中碳鋼，一般用45#鋼。鎂合金和鋁合金相較具有更低的熱容，大致在2/3，其鐵的含量也很低，因此模具的壽命相對鋁合金模具會稍長一些。1,鈦合金鈦合金是以鈦為基加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質(zhì)異晶體：882℃以下為密排六方結(jié)構(gòu)α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素按照它們對相變溫度的影響可分為三類：①穩(wěn)定α相、提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素，又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等；后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。2,鋁合金以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鋁合金密度低，但比強度高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各類型材，具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業(yè)上普遍利用，利用量僅次于鋼。鋁合金分兩大類：鑄造鋁合金，在鑄態(tài)下利用；變形鋁合金，能經(jīng)受壓力加工，力學性能高于鑄態(tài)?？杉庸こ筛黝愋螒B(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用門窗等。鋁合金按加工方式可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處置強化型鋁合金和可熱處置強化型鋁合金。不可熱處置強化型不能通過熱處置來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現(xiàn)強化，它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁和防銹鋁等?？蔁崽幹脧娀弯X合金可以通過淬火和時效等熱處置手腕來提高機械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。鋁合金可以采用熱處置取得良好的機械性能，物理性能和抗侵蝕性能。鑄造鋁合金按化學成份可分為鋁硅合金，鋁銅合金，鋁鎂合金和鋁鋅合金。3