浅谈镁合金及设计应用论文_郭虎刚,王梦,韩腾

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摘要:简要介绍了镁合金的特点,分类。通过实际案例介绍了镁合金在产品中的应用情况。

关键词:镁合金;应用;盐雾试验;表面处理;防腐设计

1.引言

随着机载产品设计逐步趋于小型化,同时机载产品载体对重量的要求也越来越苛刻,使得铝合金材料在部分产品的应用上出现了瓶颈。镁合金是现代工业用合金中密度最轻的一种合金,它具有优异的强度质量比等一系列优点,被材料专家称为“21世纪的绿色材料”。

2.镁合金的特点

(1)镁合金的密度为1.75~1.85 g/cm3,是刚、铁的1/4,铝的2/3,是常用结构材料中最轻的金属,与塑料相近,便于产品轻量化。

(2)具有优良的力学性能,比强度(强度与质量之比)和比刚度(刚度与质量之比)高,优于钢、铝;比弹性模量与高强度铝合金、合金钢大致相近。

(3)弹性模量较低,受外力作用时,应力分布更为均匀,可避免过高应力集中,在弹性范围内承受冲击载荷时,所吸收的能量比铝高50%左右,可制造承受猛烈冲击的零部件。

(4)镁的体积热容比其他所有金属都低,因此,镁及镁合金加热升温与散热降温都比其他金属快,具有优良的热传导性,可改善电子产品的散热情况。

(5)加工切削性能好,切削速度大大高于其他金属,不需磨削、抛光处理,不使用切削液,既可以得到粗糙度很低的表面。

(6)镁合金属于非碱性金属,抗电磁波干扰、电磁屏蔽性好。

(7)铸造性能优良,几乎可以用所有铸造工艺来铸造成形。

(8)镁合金的硬度较小、耐磨性和耐高温较低、耐蚀性较差,这在一定程度上制约了镁合金的广泛应用。

3.镁合金的分类

镁合金可分为铸造镁合金(ZM)和变形镁合金(MB)两大类,铸造镁合金比变形镁合金使用的更多,它是航空工业应用最广泛的一种轻合金。

按合金主要成分的不同,变形镁合金可分为下列合金系:Mg-Mn系、Mg-Al-Zn系、Mg-Zn-Zr系、Mg-稀土系、Mg-Th系、Mg-Li系。

各种镁合金的腐蚀特性不同,变形镁合金按其应力腐蚀开裂倾向,可分为两大类:

无应力腐蚀倾向的合金:属于这类的合金有Mg-Mn合金、Mg-Mn-Ce合金和Mg-Zn-Zr合金。

有应力腐蚀倾向的合金:属于这类的合金主要有Mg-Al-Zn合金。

铸造镁合金按其性能可分为:标准类铸造镁合金、高强度类铸造镁合金和耐热类铸造镁合金。

表1为我国变形镁合金牌号及其主要成分,表2为我国铸造镁合金牌号及其主要成分。

论文作者:郭虎刚,王梦,韩腾

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/7

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