镁合金性质与特点.ppt
2023/10/31,1,镁合金的性质与特点,Inner Mongolia YuFan Technology LTD.Company,Prepared By:Cliff,2023/10/31,2,目 录,镁合金的物理冶金特性,镁合金的牌号与分类,镁合金的强化方式与途径,常用镁合金的性能,2023/10/31,3,金属镁的特性,元素特性:原子量：24.31 密度:1.74g/cm3熔点:648.8 沸点:1107 化合价+2 电离能7.646 ev,镁(magnesium)-银白色金属元素，略有延展性,与氧的亲合力大，常用做还原剂，去置换钛、锆、铀、铍等金属 粉状或细条状的镁，在空气中很易燃烧 金属镁无磁性，且有良好的热消散性 镁能直接与氮、硫和卤素等化合,2023/10/31,4,镁合金的性能,比重小：铝的2/3，铁的1/4比强度高:比铝合金高50MPa，是碳钢2倍减震性好：阻尼性优于铸铁抗冲击：优于铝合金和软钢切削性好：切削力为铝和软钢的1/2电磁屏蔽优良:可屏蔽频率范围较广易再生利用：可节约资源、保护环境,2023/10/31,5,镁合金的晶体结构,2023/10/31,6,ASTM 命名方法,2023/10/31,7,合金材料的处理状态,2023/10/31,8,镁合金的分类,2023/10/31,9,镁合金的强化方法,纯镁的室温性能很差，通过以下处理性能得以大幅改善,2023/10/31,10,合金元素对材料性能的影响,镁合金中的主要合金元素有Al、Zn、Mn等，有害元素有Fe、Ni、Cu,Al:(1)强度、硬度及铸造性，含量过高时脆化(2)提高耐蚀性，但也同时增加应力腐蚀敏感性,Zn:(1)具有固溶强化及时效强化作用，改善机械性质及耐腐蚀性(2)含量过高时，流动性降低，减低铸造性,Mn:(1)与Fe形成高熔点的Al-Fe-Mn化合物沉淀，减少了杂质铁对抗蚀性的危害(2)细化晶粒(3)提高韧性,Si:(1)改善铸件的热稳定性，(2)降低塑性(3)提高流动性,2023/10/31,11,合金元素对材料性能的影响,Be:(1)微量Be能有效降低镁合金在熔融、铸造和焊接过程中熔体表面的氧化(2)晶粒粗化,Re:(1)提高耐热性(2)晶粒粗化,Cu、Fe、Ni:降低合金的耐腐蚀性，需严格管控,Si:(1)改善铸件的热稳定性，(2)降低塑性(3)提高流动性,2023/10/31,12,镁合金性能的改善方法,合金元素影响镁合金的力学、物理、化学和工艺性能,利用固溶强化、析出强化、弥散强化来提高合金的常温和高温力学性能,1.从晶体学、原子的相对大小、化学因素进行考虑2.较高的固溶度，随温度变化有明显变化，时效后形成有效强化效果的过渡相3.提高强度:AlZn Cu4.提高韧性:ZnAl Cu,2023/10/31,13,镁合金性能的改善方法,能否热处理强化取决于固溶度是否随温度变化,镁合金的热处理工艺大致可分为退货和固溶时效两大类,1.退 火：降低镁合金铸件的内应力提高工件的尺寸稳定性,2.固溶时效：形成过饱和固溶体及有效析出物,2023/10/31,14,镁合金性能的改善方法,合金的屈服强度和晶粒尺寸之间满足Hall-Patch关系,=0+Kd-1/2,是屈服应力；0是单晶体的屈服应力；K是常数；d 是晶粒尺寸,室温下铝的K值是68，镁的K值是280，纯镁或镁合金之 晶粒细化对屈服强度的增加效果非常明显,晶粒细化的途径,热挤压，粉末冶金、热机械处理(TMT)、等通道角挤压方法、快速凝固,2023/10/31,15,镁合金性能的改善方法,复合材料功能,提高成核率增加冷却率阻止晶界移动,作为结构材料使用时，硬度、刚度及耐磨性不够理想，使用上受到限制。,保持镁合金轻量化优势下，使用SiC、Al2O3、石墨、纳米陶瓷微粒等制 造镁基复合材料来提高镁合金强度和耐磨性,复合材料的制造方法,1.铸造冶金法（Casting)2.粉末冶金法（Powder Metallurgy）3.喷射沉积法(Spry Forming),2023/10/31,16,材料性能的种类,材料性能主要表现为以下四种：,1.力学性能 2.物理性能 3.化学性能 4.工艺性能,材料力学性能主要有以下七种：,弹性(弹性模量与刚度)强度(屈服强度与抗拉强度)塑性(延伸率)硬度(布氏、洛氏与维氏),5.冲击韧性(冲击吸收功)6.疲劳特性(应力大小与循环次数)7.耐磨性(尺寸变化与质量损失),针对性能主要从以下五种成型方式介绍：,砂型和永久型铸造、压铸、锻造、挤压、片材与板材,2023/10/31,17,不同制备方法的材料性能,2023/10/31,18,不同制备方法的材料性能,2023/10/31,19,不同制备方法的材料性能,2023/10/31,20,不同制备方法的材料性能,2023/10/31,21,不同制备方法的材料性能,2023/10/31,22,Thanks!,Cooperate and Win Together,
