电化教育中心荨-第一节镁合金中的合金元素第二节镁合金ppt课件

1、第一节第一节 镁合金中的合金元素镁合金中的合金元素第二节第二节 镁合金镁合金1、镁资源丰富，是地壳中仅次于铝、铁的第三种最为丰、镁资源丰富，是地壳中仅次于铝、铁的第三种最为丰富的金属元素，其储量占地壳的富的金属元素，其储量占地壳的2.5%；2、密度低，只需铝的、密度低，只需铝的2/3，使镁合金在许多性能上可与铝，使镁合金在许多性能上可与铝合金相媲美，在许多飞机零件和航天器中越来越多地运用合金相媲美，在许多飞机零件和航天器中越来越多地运用镁合金镁合金 ；3、化学性质活泼，易氧化。、化学性质活泼，易氧化。q 概述概述q 工业纯镁工业纯镁 雪白色，密度雪白色，密度1.74g/cm31.74g/cm3

2、，熔点，熔点650650，沸点，沸点11001100。其晶体构造其晶体构造hcphcp，无同素异构转变，室温下滑移系少，无同素异构转变，室温下滑移系少3 3个，冷变形才干差；但当温度升至个，冷变形才干差；但当温度升至150150250250以上以上时，滑移系增多，使其塑性显著添加，因此镁及镁合金可时，滑移系增多，使其塑性显著添加，因此镁及镁合金可以进展各种热变形加工。以进展各种热变形加工。 物理性能物理性能 工业纯镁牌号用拼音字母工业纯镁牌号用拼音字母M+M+顺序号表示。其主要用于顺序号表示。其主要用于制造镁合金和用于其他合金的添加元素，其次还常用作化制造镁合金和用于其他合金的添加元素，其次还

3、常用作化工与冶金消费中的复原剂和烟火工业、钢铁脱硫等。工与冶金消费中的复原剂和烟火工业、钢铁脱硫等。 应应 用用 纯镁弹性模量小室温下仅为纯镁弹性模量小室温下仅为45GPa45GPa，因此在外力，因此在外力作用下弹性变形功较大，镁合金可接受较大的冲击和振动作用下弹性变形功较大，镁合金可接受较大的冲击和振动载荷。载荷。 作为构造资料，普通要向纯镁中参与一些合金元素制作为构造资料，普通要向纯镁中参与一些合金元素制成镁合金而运用。镁合金中常参与的合金元素有成镁合金而运用。镁合金中常参与的合金元素有AlAl、ZnZn、MnMn、ZrZr及稀土元素等。及稀土元素等。 q 镁的合金化镁的合金化 添加添加A

4、lAl：产生固溶强化，同时沉淀析出强化相：产生固溶强化，同时沉淀析出强化相Mg17Al12Mg17Al12，添加了合金强度和塑性；添加了合金强度和塑性； 添加添加MnMn：提高合金的耐热性和抗蚀性，并改善焊接性；：提高合金的耐热性和抗蚀性，并改善焊接性； 添加少量添加少量ZrZr和稀土元素：细化晶粒，提高耐热性并改善和稀土元素：细化晶粒，提高耐热性并改善镁合金的工艺性能等多方面作用。镁合金的工艺性能等多方面作用。 杂质元素：杂质元素：FeFe、NiNi、CuCu等元素对等元素对MgMg合金性能危害很大，合金性能危害很大，作为杂质必需严厉控制其在合金中的含量。作为杂质必需严厉控制其在合金中的含量

5、。 添加添加ZnZn：产生固溶强化，其沉淀析出相：产生固溶强化，其沉淀析出相Mg2Zn3Mg2Zn3或或MgZn2MgZn2，强化效果不及强化效果不及Mg17Al12Mg17Al12元素，故普通元素，故普通ZnZn元素用于配合其他元素用于配合其他合金元历来强化合金元历来强化MgMg； 镁无同素异构转变，其合金化原理与镁无同素异构转变，其合金化原理与Al合金类似，主合金类似，主要有固溶强化和时效强化，也可以获得细晶强化及过剩相要有固溶强化和时效强化，也可以获得细晶强化及过剩相强化。这些强化提高了合金的机械性能，并改善其耐腐蚀强化。这些强化提高了合金的机械性能，并改善其耐腐蚀性和耐热性等性能。性和

6、耐热性等性能。q 镁合金的热处置镁合金的热处置1) 镁合金组织普通较粗大，因此淬火加热温度较低；镁合金组织普通较粗大，因此淬火加热温度较低； 2) 合金元素在镁中分散速度慢，故镁合金固溶处置和合金元素在镁中分散速度慢，故镁合金固溶处置和 时效时间较长；故普通采用人工时效；时效时间较长；故普通采用人工时效； 镁合金本身的热处置特点镁合金本身的热处置特点3 3镁合金氧化倾向大，故热处置加热炉内需坚持一定镁合金氧化倾向大，故热处置加热炉内需坚持一定 的维护气氛，普通为的维护气氛，普通为SO2SO2气体，并应密封加热炉。气体，并应密封加热炉。镁合金常用热处置工艺包括：在铸造或锻造后直接人镁合金常用热处

7、置工艺包括：在铸造或锻造后直接人工时效；淬火不时效；淬火工时效；淬火不时效；淬火+人工时效和退火等。详细工人工时效和退火等。详细工艺规范应根据合金成分特点和性能要求而定。艺规范应根据合金成分特点和性能要求而定。 镁合金的热处置工艺镁合金的热处置工艺 固溶强化和时效强化的相图分析固溶强化和时效强化的相图分析 镁合金分为变形镁合金和铸造镁合金两大类，其编号镁合金分为变形镁合金和铸造镁合金两大类，其编号方法与铝合金类似，如方法与铝合金类似，如MB1表示表示1号变形镁合金，号变形镁合金，ZM1表表示示1号铸造镁合金。号铸造镁合金。 工业中常用镁合金主要集中于工业中常用镁合金主要集中于Mg-Al-Zn、

8、Mg-Zn-Zr、Mg-RE-Zr、Mg-M等几个合金系列。等几个合金系列。 镁合金的分类镁合金的分类q 镁合金的分类和常用铝合金镁合金的分类和常用铝合金 我国目前的变形镁合金主要为我国目前的变形镁合金主要为Mg-Mn系，系，Mg-Al-Zn系系和和Mg-Zn-Zr系三类。系三类。 Mg-Mn系合金有良好的耐蚀性和焊接性能，其板材用系合金有良好的耐蚀性和焊接性能，其板材用于制造蒙皮等焊接构造件，以及经过锻造制造外形复杂的于制造蒙皮等焊接构造件，以及经过锻造制造外形复杂的耐蚀构件，且普通在退火形状运用；耐蚀构件，且普通在退火形状运用； Mg-Al-Zn系合金强度较高，塑性好，多用于制造有中系合金

9、强度较高，塑性好，多用于制造有中等力学性能要求的零件；等力学性能要求的零件； Mg-Zn-Zr系强度最高，属高强镁合金，是在航空等工系强度最高，属高强镁合金，是在航空等工业运用最多的变形镁合金，运用时应进展人工时效强化。业运用最多的变形镁合金，运用时应进展人工时效强化。 变形镁合金变形镁合金 我国八个牌号的铸造镁合金又分为高强度铸造镁合金我国八个牌号的铸造镁合金又分为高强度铸造镁合金和耐热铸造镁合金两大类。和耐热铸造镁合金两大类。 高强度铸造镁合金有高强度铸造镁合金有Mg-Al-ZnMg-Al-Zn系系ZM5ZM5和和Mg-Zn-ZrMg-Zn-Zr系系ZM1ZM1，ZM2ZM2，ZM7ZM7，ZM8ZM8，其有高的室温强度，塑性好，其有高的室温强度，塑性好且工艺性能优良，但耐热性差且工艺性能优良，但耐热性差150150运用，可用于制运用，可用于制造飞机发动机，卫星中接受较高载荷的铸造构造件。造飞机发动机，卫星中接受较高载荷的铸造构造件。 耐热铸造镁合金是耐热铸造镁合金是