ME20M镁合金


镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小(1.8g/cm3镁合金左右),比强度高,比弹性模量大,散热好,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用 广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是 轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。它是实用金属中的 轻的金属,高强度、高刚性。
 
特性
密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好、耐蚀性能差、易于氧化燃饶、耐热性差。
 
产品特点
其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。
应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。
镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。
镁合金相对比强度(强度与质量之比) 。比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢,远高于工程塑料。
在弹性范围内,镁合金受到冲击载荷时,吸收的能量比铝合金件大一半,所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。
镁合金熔点比铝合金熔点低,压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当,一般可达250MPA, 可达600多Mpa。屈服强度,延伸率与铝合金也相差不大。
镁合金还个有良好的耐腐蚀性能,电磁屏蔽性能,防辐射性能,可做到 回收再利用。
镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高,可进行高精度机械加工。
镁合金具有良好的压铸成型性能,压铸件壁厚 小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。
但镁合金线膨胀系数很大,达到25~26 μm/m℃,而铝合金则为23 μm/m℃,黄铜约20 μm/m℃,结构钢12 μm/m℃,铸铁约10μm/m℃,岩石(花岗岩、大理石等)仅为5~9 μm/m℃,玻璃5~11 μm/m℃。
镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小,比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用 广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。
镁合金比重在所有结构用合金中属于 轻者,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。镁合金的比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当。在弹性范围内,镁合金受到冲击载荷时,吸收的能量比铝合金件大,所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。在相同载荷下,减振性是铝的100倍,钛合金的300~500倍。电磁屏蔽性佳,3C产品的外壳(手机及电脑)要能够提供优越的抗电磁保护作用,而镁合金外壳能够完全吸收频率超过100db的电磁干扰。质感佳,镁合金的外观及触摸质感极佳,使产品更具豪华感,而且,在空气中更不容易腐蚀。
 
机械加工性能:
镁合金比其他金属的切削阻力小,在机械加工时,可以较快的速度加工。
表:各种金属的切削阻力(以镁合金的切削阻力为1)
金属名 切削阻力
镁合金 1.0
铝合金 1.8
黄铜2.3
铸铁3.5
耐凹陷性好:镁合金与其他金属相比抗变形力大,由冲撞而引起的凹陷小于其他金属。
对振动·冲击的吸收性:由于镁合金对振动能量的吸收性能好,使用在驱动和传动的部件上可减少振动。另外,冲击能量吸收性能好,比铝合金具有更好的延伸率的镁合金,受到冲击后,能吸收冲击能量而不会产生断裂。
再生:镁合金与塑料不同,它可以简单地再生使用且不降低其机械性能,而塑料很难在不降低其机械性能再生使用。镁合金与其他金属相比,熔点低,比热小,在再生熔解时所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。
 
用途
①镁合金板材是航空、航天工业不可缺少的材料。航空材料减重带来的经济效益和性能改善十分显著,商用飞机与汽车减重相同质量带来燃油费用节省,前者是后者的近100倍,而的燃油费节省又是商用飞机的近10倍,更重要的是其机动性能改善可以极大提高其战斗力和生存能力。正因为如此,航空工业才会采取各种措施增加镁合金应用。现在飞机所用的铝材料约占飞机总重量的85%,高强度、耐腐蚀的镁合金板比铝板性能更好,在飞机上应用更有优势。
②镁合金是减轻武器装备质量,实现武器装备轻量化,提高武器装备各项战术性能的理想结构材料。军工上应用,如、歼击机都要大量使用;坦克、装甲车、吉普车、武器等等,可使单兵综合作战系统降到6.37Kg。用镁板制造壳、壳,使单兵负载增加一倍。
③交通工具上应用,如汽车、火车、船舶等,减轻重量、节省能源、减少污染,国家正大力发展。
④在3C产品上广泛应用。
⑤在电源上应用,镁电源类产品都是高能无污染电源,如制造镁锰干电池、镁空气电池、镁海水电池、鱼雷电源以及动力电池。
⑥高电位镁合金牺牲阳极板用在金属保护上。
⑦民用也很广。如环保建筑装饰板材、体育、医疗器械、工具、高级眼镜架、手表壳、
高级旅行用品等
产品优点
优点:①密度小,比铝轻1/3,其比强度(抗拉强度与密度之比值)较铝合金高;②疲劳极限高;③能比铝合金承受较大的冲击载荷;④导热性好;⑤铸造性能好;⑥尺寸稳定性好;⑦易回收;⑧有良好的切削加工性;⑧有较好的减振性能;⑩在诸多方面比工程塑料优越,可替代工程塑料;@在煤油、汽油、矿物油和碱类中的耐蚀性较高等。 
 
应用特性研究
压铸是3C产品用镁合金目前 为适合的加工工艺。与铝适合冲压、锻造和CNC一体加工等变形加工工艺不同,镁的晶体结构为密排六方,塑性变形加工存在天然的困难,这也就是目前在镁金材料中,全球一般铸件和压铸件占90%以上,变形加工产品不到10%主要原因,在我国,铸造产品占比甚至高达95%以上,变形加工材只占3%左右。在压铸工艺中,由于3C产品大多是薄壁镁合金,挤压铸造、半固态成形等工艺对其 为适合。
表面处理是目前压铸镁合金市场推广的主要技术瓶颈,微弧氧化是重点发展方向。镁的氧化膜(MgO)不致密,耐蚀性能差,工件必须进行可靠的表面处理。但是,镁合金表面处理技术在全球范围看一直是个瓶颈问题,近年来进展不大,一方面导致这一环节的成本较高,另一方面也使得镁合金表面涂层的着色较为单一,难以满足当前日益增长的美观时尚的需求,目前市面上的镁合金3C外壳主要以黑色、灰色为主。从技术上讲,表面处理会根据外观要求、合金成分和组织以及产品不同的工作环境来选取相应处理工艺,目前流行的工艺主要有保护膜与涂层、阳极氧化、微弧氧化、表面渗层处理、金属涂层、有机涂层以及表面改性等7种。从宜安科技、嘉瑞国际等主攻压铸技术路线的厂商了解看,目前较为流行的是阳极氧化和微弧氧化工艺。其中,阳极氧化属于传统主流工艺,但由于涉及高价铬处理液、盐、氟化物等,污染问题凸显,各地政府对阳极氧化进行了严格的牌照管理,据调研信息,目前广东省内已停止发放阳极氧化的牌照。而80年代兴起的微弧氧化处理,以其工艺简单、效率高、清洁无污染、膜层均匀质硬且兼具陶瓷喷涂层的优点,成为继阳极氧化之后的重点发展方向,这也成为镁合金表面处理技术瓶颈的 有可能的突破口