鎂及鎂合金的應(yīng)用

鎂及鎂合金的應(yīng)用制作人：周利明學(xué)院：機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院班級(jí)：F1002009學(xué)號(hào)：5100209239

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something鎂的性質(zhì)及其應(yīng)用人類可以制得并在空氣中長(zhǎng)期存在的有實(shí)用價(jià)值的最輕的金屬沸點(diǎn)1090℃?；蟽r(jià)+2，電離能7.646eV，是輕金屬之一，具有延展性，金屬鎂無(wú)磁性，且有良好的熱消散性。鎂是銀白色的金屬，密度1.738g/m3熔點(diǎn)648.9℃鎂具有比較強(qiáng)的還原性，燃燒時(shí)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(wú)機(jī)酸中，鎂能直接與氮、硫和鹵素等化合。鎂能和二氧化碳發(fā)生燃燒反應(yīng)，因此鎂燃燒不能用二氧化碳滅火器滅火。球型鎂粉：鎂粉是當(dāng)今世界高科技領(lǐng)域發(fā)展較快，用途較廣的有色材料，國(guó)內(nèi)外主要用于國(guó)防工業(yè)：如可做火箭頭，導(dǎo)彈點(diǎn)火頭，航天器元部件，及照明彈等；用于冶金工業(yè)的鑄造、鋼鐵脫硫；還可用于制造香精、單晶硅、制藥等其他工業(yè)，具有非常廣闊的前景。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，它在原材料領(lǐng)域顯示了越來(lái)越重要的地位。鎂的應(yīng)用霧化球形鎂粉鈍化球形鎂粉鎂犧牲陽(yáng)極：主要應(yīng)用于城建中的供、排水、煤氣、天然氣、供暖、熱電廠輸水、輸汽等各類管道；從石油、天然氣等產(chǎn)地到煉油廠、各天然氣用戶等長(zhǎng)距離輸送管道；儲(chǔ)油、儲(chǔ)氣各種罐體；油、氣、水升壓泵站；建筑橋梁及其它與水、土壤接觸的鐵及各類合金等制品。高效鎂犧牲陽(yáng)極是用低鐵高純鎂為基通過(guò)精煉、合金化、鑄造成形，熱處理等工藝制取的鎂基合金。鎂的應(yīng)用鎂的應(yīng)用

鋁鎂合金：廣泛用于軍工、航天、化工等行業(yè)，用于中高檔超薄型或尺寸較小的筆記本的外殼用其壓鑄的零部件輕薄，具有表面光亮，質(zhì)量輕，強(qiáng)度重量比高，尺寸穩(wěn)定性，吸震性好，散熱快，抗靜電等特點(diǎn)鎂鋁合金平行桿鎂鋁合金筆記本外殼鎂帶：用于貯藏和穿越管道的保護(hù)等。鎂棒：用于熱水器、鍋爐的防腐阻垢。鎂板：鎂薄板，用于電子產(chǎn)品外殼、飛機(jī)等制造行業(yè)。鎂錠：除用于制作鎂合金和脫硫劑外，還用于化學(xué)工業(yè)、軍事工業(yè)和儀表制造業(yè)等。擠壓鎂陽(yáng)極：主要應(yīng)用于熱水器、熱換器、蒸發(fā)器、鍋爐等設(shè)備，有軟化水質(zhì)、排垢除污、延長(zhǎng)主機(jī)使用壽命鎂的應(yīng)用鎂錠擠壓鎂陽(yáng)極鎂合金的性質(zhì)鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點(diǎn)是：密度?。?.8g/cm3左右），比強(qiáng)度高，彈性模量大，消震性好，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。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。主要用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門。在實(shí)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(shí)用金屬中的最輕的金屬,高強(qiáng)度、高剛性。鎂合金機(jī)械性能

優(yōu)點(diǎn)：和壓鑄鋁合金相比，鎂除了上述物理性能等優(yōu)點(diǎn)，還具有較高的機(jī)械性能。鎂的強(qiáng)度和剛度要明顯好于塑料，延伸率和沖擊抗力則明顯好于壓鑄鋁合金。缺點(diǎn)：鎂的強(qiáng)度和硬度比鋼低很多。它的拉斷強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度也比鋁低。但是，它的性能重量比(性能/比重)要明顯好于所比較的其它材料。從絕對(duì)值講，鋼的性能是所有汽車材料中最好的。但鎂的屈服強(qiáng)度比是鋼的二倍，模量比幾乎相同。更有利的是，鎂部件在設(shè)計(jì)和鑄造時(shí)，可通過(guò)變化截面，布置加強(qiáng)筋和改善表面特性，來(lái)減輕材料性能低的不利因素，以保證鎂部件的質(zhì)量和耐用性。

優(yōu)點(diǎn)：鎂有很好的加工性能，也就是說(shuō)有很好的鑄造性能。和其它材料比，它的制造成本很低，

值得重視的是，盡管每公斤鎂錠的價(jià)格要比鋁和鐵貴一些，但它單位體積的成品價(jià)格幾乎是一樣的，除此之外鎂合金比鋁合金更適合壓鑄大型部件，鎂單位體積的熔化潛熱只有鋁的2/3，比熱只有鋁的3/4，并且有非常低的溶鐵性。這些特性使鎂壓鑄件達(dá)到和鋁幾乎相同的生產(chǎn)成本/每公斤。如果再應(yīng)用生產(chǎn)效率很高的

技術(shù)，鎂壓鑄部件的生產(chǎn)成本比鋁還要低很多。缺點(diǎn)

（1）和鋁金屬模鑄造相比，鎂壓鑄生產(chǎn)有較高的殘余廢料率

（2）需要較高的試模成本和較長(zhǎng)的試制時(shí)間

鎂合金加工性能鎂合金的應(yīng)用在航空航天的應(yīng)用鎂合金的特點(diǎn)可滿足于航空航天等高科技領(lǐng)域?qū)p質(zhì)材料吸噪、減震、防輻射的要求，可大大改善飛行器的氣體動(dòng)力學(xué)性能和明顯減輕結(jié)構(gòu)重量。，主要用于制造低承力的零件。圖一美軍B-52重型轟炸機(jī)鎂合金的應(yīng)用在汽車工業(yè)的應(yīng)用

鎂合金汽車零件的好處可簡(jiǎn)單歸納為：

1密度小，可減輕整車重量，間接減少燃油消耗量；

2鎂的比強(qiáng)度高于鋁合金和鋼，比剛度接近鋁合金和鋼能夠承受一定的負(fù)荷；

3鎂具有良好的鑄造性和尺寸穩(wěn)定性，容易加工，廢品率低；

4鎂具有良好的阻尼系數(shù)，減振量大于鋁合金和鑄鐵，用于殼體可降低噪聲，用于座椅、輪圈可以減少振動(dòng)，提高汽車的安全性和舒適性

鎂合金發(fā)動(dòng)機(jī)鎂合金的應(yīng)用目前汽車儀表、座位架、方向操縱系統(tǒng)部件、引擎蓋、變速箱、進(jìn)氣歧管、輪轂、發(fā)動(dòng)機(jī)和安全部件上都有鎂合金壓鑄產(chǎn)品的應(yīng)用存在的問(wèn)題

目前，汽車上使用鎂合金件的量越來(lái)越大，但鎂合金應(yīng)用還存在一些問(wèn)題。一是廢鎂回收方法少，回收成本高。二是腐蝕問(wèn)題。鎂是活潑金屬，很容易氧化和腐蝕，幾乎沒(méi)有低成本的方法來(lái)保證穩(wěn)定的生產(chǎn)工序。三是鎂合金沒(méi)有足夠的性能數(shù)據(jù)庫(kù)。目前鎂合金基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不夠，無(wú)負(fù)責(zé)收集整理和宣傳生產(chǎn)數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)，無(wú)系統(tǒng)的力學(xué)性能測(cè)試數(shù)據(jù)，在腐蝕、熱膨脹和模具設(shè)計(jì)等方面數(shù)據(jù)也不夠。因此，應(yīng)該建立充分的鎂合金數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)出成本低、質(zhì)量好的部件。鎂合金的新發(fā)展高強(qiáng)度鎂合金

通常把屈服強(qiáng)度在300MPa以上的鎂合金稱為高強(qiáng)度鎂合金

提高強(qiáng)度的方法1從改變合金元素方面-----加鋁，稀土等2從提高合金純潔度方面----氬氣底吹與過(guò)濾復(fù)合凈化處理3從鑄造成型工藝方面----半固態(tài)成型技術(shù)，細(xì)化晶粒等鎂合金的新發(fā)展耐熱鎂合金---添加鈣，稀土等元素阻燃鎂合金---溶劑保護(hù)法，無(wú)溶劑氣體保護(hù)法，合金化阻燃法耐蝕鎂合金---嚴(yán)格限制雜質(zhì)元素，表面處理技術(shù)變形鎂合金---具有更高的強(qiáng)度和塑性

結(jié)束語(yǔ)從９０年代以來(lái)國(guó)際上主要金屬材料發(fā)展趨勢(shì)的分析表明，鋼鐵、銅、鉛、鋅、鋁等材料的應(yīng)用呈下降或緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)，而鎂則以每年大于２０％的速度連續(xù)保持快速增長(zhǎng)，鎂合金作為最輕的工程金屬材料具有比重輕，比強(qiáng)度和比鋼度高，阻尼性及切削加工性好，導(dǎo)