论镁合金特性分析研究 材料学专业VIP免费

第一章绪论1.1镁合金1.1.1镁合金简介1.1.1列举的是镁的一些常见的性能参数。表1.1.1镁合金的部分性能参数作为结构材料，镁合金具有以下特征：良好的比强度和比刚度。镁合金就强度而言，它的屈服强度略差于碳钢，接近于铝合金的屈服强度，同时它的密度仅为铝的2/3和碳钢的1/4。因此，镁合金的比强度高于普通镁合金、铝合金和碳钢的比强度。同时，在刚度方面，镁合金的密度是塑料密度的1.7倍，而它的弹性模量却是塑料的20倍以上。因此，镁合金的刚度远远高于塑料的刚度。因此，在一些方面，使用镁合金作为结构构件可以显著减少产品的重量。例如，它可以减少飞机发动机、外壳、内部支架的重量，研究发现飞机重量减少时，消耗的能源也随之降低，因此在飞机制造中使用镁合金可以减少能源的消耗，达到节约能源的目的。良好的铸造性能。为了使镁合金铸件的结构性能良好，镁合金铸件的厚度不能超过0.6mm，但是与镁合金铸件结构性能相同的塑料铸件，厚度远远大于0.6mm，而铝合金铸件要想达到镁合金铸件的结构性能，厚度应在1.2-1.5mm之间。除此之外，镁合金的流动性能强，导热性能好，镁合金铸件厚度较小时结构性能稳定。较高的废料回收利用率。在在实际生产过程中，镁合金可以多次回收再利用。例如，部分含有镁合金的废品或由镁合金制成的废品可以作为其他牌号镁合金的辅助材料。随着当今社会的高速发展，材料的综合性能也有了更高的要求。而镁合金优异的性能，使得很多生产行业对镁合金的需求量逐年增大，包括汽车生产行业、军工制造业以及航空航天产业，因此镁合金的可回收性促进了镁合金的快速发展。尤其在当今社会，大力提倡绿色环保，这也对镁合金的发展有了极大的促进。综合上述的镁合金各方面的有点，相较于其他材料，镁合金更具竞争力。尽管镁合金有很多的优点，但是它也存在一定的缺陷。例如，镁元素的化学性能较为活泼，容易发生氧化，并且镁的耐腐蚀性很差。尤其是在高温环境下，这些缺陷会更加的明显：镁的晶体结构为密排六方结构，不容易发生滑移现象，塑性变形能力较差，不适合进行塑性加工;在温度较高时，镁合金的机械性能会大大降低，硬度以及拉伸性能等都会明显下降。1.1.2镁合金的分类镁合金的分类一般考虑以下两个方面：化学成分的不同和成型工艺的差异。(1)化学成分镁合金通常是通过向金属镁中添加其他合金元素而形成的合金，其可以分为二元，三元和多元合金。大多数镁合金含有一种以上的合金元素。为了简化和突出镁合金中最重要的元素，通常将镁合金分为基于Mg和含量最高合金元素之一的二元合金系统。(2)成型工艺照成型工艺，镁合金可分为两类：变形镁合金和铸造镁合金。这两者在成分、组织以及性能等方面存在有极大的差异。铸造镁合金还可以分为普通铸造镁合金和压力铸造镁合金。在实际生产过程中可采用挤压，锻造，冲压，轧制等一系列塑性变形加工的镁合金称为变形镁合金。镁合金的晶体结构属于密排六方结构,而这种结构是一种很难产生塑性变形的结构,因此，镁合金是一种塑性变形能力差的金属材料。所以变形镁合金与铸造镁合金相比,强度、塑形都要略胜一筹。1.1.3镁及镁合金的应用镁合金具有密度低，重量轻，比强度高，比刚度大，易加工，抗震性能好，电磁屏蔽性能好等特点,镁合金被称为21世纪最具发展潜力和发展前途的工程材料,在汽车工业、航天航空、家用电器行业和电极材料中都得到了广泛的应用。(1)镁合金在汽车工业中的应用(1)镁合金在汽车工业中的应用镁的密度很小,纯镁的机械性能不理想，但镁合金具有高比强度和比刚度，高于一些铝合金和高强度钢;镁合金在铸造性能、抗震性能和尺寸稳定性能方面都有较好的表现,密度小重量轻,良好的机械加工性,较高的回收利用率都决定了镁合金在汽车工业领域中的广泛应用。用镁合金制造汽车零部件具有以下优点:①可以显着降低汽车的整体重量，从而降低油耗，节约资源，减少废气排放。根据统计，汽车消耗的能量的60％消耗在了汽车的重量上。每降低10％的汽车重量，燃油消耗将减少8％至10％。②由于镁合金具有良好的铸造性能,可以铸造相对复杂的铸件,提高零部件的集成度,降低其加工和装配成本,提高整体设计的灵活性③镁合金的阻...