镁合金的发展及应用.doc

1 /8 镁合金的发展及应用摘要:综述镁合金的特点及其在交通、航空航天、兵器方面的应用情况,并结合兵器零件的使用特点和性能要求,分析了镁合金在兵器装备中的应用前景,展望了镁合金的发展方向。关键词:镁合金,特点,发展,应用 1引言镁合金的密度很小,是钢的四分之一、铝的三分之二,但镁合金的比强度却大于钢和铝,是最轻的金属结构材料。因此,镁合金在电子产品、汽车、航空航天等需要高比强度金属材料的领域具备广阔的发展前景。但是镁合金的化学活性高,在有机酸、无机酸和含盐的溶液中均会被腐蚀,且腐蚀速率较高,使得镁合金的应用受到了很大的限制。镁合金是重要的有色轻金属材料,具有比强度、比刚度高,减振性、电磁屏蔽和抗辐射能力强,易切削加工,易回收等一系列优点,广泛应用于航空航天、汽车制造等工业领域。 2 镁合金的特点(1)重量轻:镁合金的比强度要高于铝合金和钢/铁、但略低于比强度最高的纤维增强塑料;其比刚度与铝合金和钢/ 铁相当,但却远远高于纤维增强塑料。比强度(强度/密度之比值)、比耐力(耐力/密度之比值)则比铝、铁都要高。在实用金属结构材料中其比重最小(密度为铝的 2/3 ,钢的 1/4) 。这一特性对于现代社会的手提类产品减轻重量、车辆减少能耗以及兵器装备的轻量化具有非常重要的意义。(2)高的阻尼和吸震、减震性能:镁合金具有极好的吸收能量的能力,可吸收震动和噪音,保证设备能安静工作。镁合金的阻尼性比铝合金大数十倍,减震效果很显著,采用镁合金取代铝合金制作计算机硬盘的底座,可以大幅度减轻重量(约降低 70%) ,大大增加硬盘的稳定性,非常有利于计算机的硬盘向高速、大容量的方向发展。(3) 良好的抗冲击和抗压缩能力: 其抗冲击能力是塑料的 20 倍;当镁合金铸件受到冲击时,在其表面产生的疤痕比铁和铝都要小的多。( 4)良好的铸造性能:在保持良好的部件结构条件下,镁合金铸造制品的壁厚可以小于 mm ,这是塑胶制品在相同强度条件下无法达到的,就是铝合金制品也只能在 ~ mm 范围内才可与镁制品相媲美。( 5) 尺寸稳定性:在 100 ℃以下,镁合金可以长时间保持其尺寸的稳定性; 不需要退火和消除应力就具有尺寸稳定性是镁合金的一个很突出的特性,其体积收缩仅为 6% ,是铸造金属中收缩量最低的一种;在负载情况下,还具有良好的蠕变强度,这种性能对制作发动机零件和小型发动机压铸件具有重要意义。(6)铸模生产率高:与铝合金相比,镁合金的单位热含量更低,这意味着它可在模具内能更快速地凝固。一般地,镁合金的生产率比铝压铸高出 40% ~50% , 最高可达压铸铝的 2倍。(7)良好的机械加工性能:镁合金的切削阻力小,约为钢铁的 1/10 ,铝合金的 1/3 ,其切削速度大大高于其他金属;易进行切削加工而且加工成本低,加工能量仅为铝合金的 70% 。不需要机械磨削和抛光,不使用切削液也能得到优良的表面光洁度,在一次切削后即可获得,并极少出现积屑瘤。( 8)良好的耐蚀性:在大气中,镁具有很好的耐蚀性,比铁的耐蚀性好。如高纯镁合金 AZ91D 的耐蚀性比低碳钢要好得多,已超过压铸铝合金 A380 。( 9) 高散热性: 镁合金具有高的散热性,很适合现今利用其设计制作元件密集的电子产品。因为镁合金的导热能力是 ABS 树脂的 350 ~400 倍,因此在制作电子产品外壳或零