鎂合金

鎂合金

金屬合金
鎂合金以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點是:密度小,比強度高,彈性模量大,消震性好,承受沖擊載荷能力比鋁合金大,耐有機物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最廣的是鎂鋁合金,其次是鎂錳合金和鎂鋅锆合金。主要用于航空、航天、運輸、化工、火箭等工業部門。按成型方法分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩類。
    中文名:鎂合金 外文名: 别名: 定義:以鎂為基加入其他元素組成的合金 主要用途:攜帶式的器械和汽車行業 成型分類:變形鎂合金和鑄造鎂合金兩類

物質簡介

鎂是一種銀白色的輕金屬,還不到鋁的2/3,而鎂合金的強度又很高,早在二戰前即以其在多種結構(如飛機結構件)上的适用性,而成為最輕的優質金屬結構材料。自然界鎂的賦存十分豐富,是地殼中僅次于鋁、鐵,是第三個豐度最高的結構金屬。全球主要從菱鎂礦、白雲石、鹽湖鹵水和海水中提取金屬鎂。中國的菱鎂礦資源總量為53億噸,白雲石已探明儲量40億噸以上。青海鹽湖也是中國重要的煉鎂資源。中國鎂資源的現有儲量居世界首位。

金屬鎂的首要用途是用作合金添加元素;其次是制造适于作結構件的鑄造和變形鎂合金;最後是用于鋼鐵脫硫。目前熔煉鋁合金幾乎占去了全球鎂用量的半壁河山。鎂合金作為結構件使用,在過去除在航空航天領域應用外,由于成本原因,沒有像鋁合金那樣得以廣泛應用。為解決降低能耗和環保問題,汽車工業把目光投向使其輕量化的鎂合金。鎂合金能減輕車重和降低燃油消耗,比強度高、比剛度接近于鋁合金和鋼,良好的鑄造性能和尺寸的穩定性、易加工、廢品率低,抗沖擊、阻尼性能好、在降低噪聲、減輕振動、安全和舒适方面優于鋁和鑄鐵。

在汽車工業的推動下,壓鑄鎂合金在過去十年内,以年均15%的增長速度在不斷擴大市場。此外手機外殼、手提電腦、高級視聽設備及數碼相機的外殼中已廣泛使用鎂合金零部件,充分發揮鎂合金質輕、耐用、減振、屏蔽無磁性等功能。鎂合金生産與應用的領域和用途不斷拓展,大有方興未艾之勢。随着對汽車、摩托車等行走機械的輕量化、節能和環保的要求日益提高,鎂合金在汽車和軍事等領域的應用受到重視,但鎂合金耐蝕性差限制了其應用。

物質性質

鎂合金的特點:在實用金屬中是最輕的金屬,鎂的比重大約是鋁的2/3,是鐵的1/4。它是實用金屬中的最輕的金屬,高強度,高剛性。

應用範圍:鎂合金廣泛用于攜帶式的器械和汽車行業中,達到輕量化的目的。

鎂合金的比重雖然比塑料重,但是,單位重量的強度和彈性率比塑料高,所以,在同樣的強度零部件的情況下,鎂合金的零部件能做得比塑料的薄而且輕。另外,由于鎂合金的比強度也比鋁合金和鐵高,因此,在不減少零部件的強度下,可減輕鋁或鐵的零部件的重量。

應用範圍:手機電話,筆記本電腦上的液晶屏幕的尺寸年年增大,在它們的枝撐框架和背面的殼體上使用了鎂合金。

傳熱性:雖然鎂合金的導熱系數不及鋁合金,但是,比塑料高出數十倍,因此,鎂合金用于電器産品上,可有效地将内部的熱散發到外面。

應用範圍:在内部産生高溫的電腦和投影儀等的外殼和散熱部件上使用鎂合金。電視機的外殼上使用鎂合金可做到無散熱孔。

電磁波屏蔽性:鎂合金的電磁波屏蔽性能比在塑料上電鍍屏蔽膜的效果好,因此,使用鎂合金可省去電磁波屏蔽膜的電鍍工序。

應用範圍:在手機電話的殼體和屏蔽材料上使用了鎂合金。

機械加工性能:鎂合金比其他金屬的切削阻力小,在機械加工時,可以較快的速度加工。

耐凹陷性好:鎂合金與其他金屬相比抗變形力大,由沖撞而引起的凹陷小于其他金屬。

對振動沖擊的吸收性:由于鎂合金對振動能量的吸收性能好,使用在驅動和傳動的部件上可減少振動。另外,沖擊能量吸收性能好,比鋁合金具有更好的延伸率的鎂合金,受到沖擊後,能吸收沖擊能量而不會産生斷裂。

應用範圍:在硬盤驅動器的讀出裝置等的振動源附近的零件上使用鎂合金。若在風扇的風葉上使用鎂合金,可減小振動達到低騷音。此外,為了在汽車受到撞擊後提高吸收沖擊力和輕量化,在方向盤和坐椅上使用鎂合金。

抗蠕變性能:鎂随着時間和溫度的變化在尺寸上蠕變少。

再生:鎂合金與塑料不同,它可以簡單地再生使用且不降低其機械性能,而塑料很難在不降低其機械性能再生使用。鎂合金與其他金屬相比,熔點低,比熱小,在再生熔解時所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。

行業發展

得益于中國汽車工業和3C等行業的轉型升級及其中國經濟地位的顯著提升,鎂合金行業令市場看好。其中,汽車行業的輕量化,環保化需求,尤其是新能源汽車的發展,以及鎂合金研發技術和回收利用技術的不斷進步,對促使鎂合金的廣泛應用将是利好消息。

《中國鎂合金行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告前瞻》預計,2015年,國内汽車用鎂合金将達到68kg/輛,而同期我國汽車銷量将突破2800萬輛,乘用車銷量将達到1960萬輛,自主品牌汽車企業通過産業兼并、技術研發和市場渠道開拓等因素作用,銷量将突破1000萬輛。

與此同時,鎂合金在醫藥化工和航空航天工業領域的應用也将得到成長。由于下遊終端汽車消費市場的穩步增長,預計2015年,全球鎂合金市場為600萬噸,年均複合增長率(CAGR)為20%-25%(其中包含了交通工具、3C、航空航天和醫藥化工領域鎂合金的應用)。

此外,作為有色金屬合金行業的子行業,鎂合金行業在中國制造工業的的升級過程中得到實惠。作為資金、材料密集型行業,原材料價格的穩定和較低水平、鑄造件行業的整合集中、技術研發的進步等都将較為有利于鎂合金行業的發展,市場較為看好。

物質種類

1、合金名稱

鎂合金的合金名稱是以主要添加合金元素及其百分比來取名。

2、主要合金的成分(ASTM規格)

合金名稱MgAlZnMnSiCuNiFe

AZ91Dbal.8.5-9.50.45-0.900.17-0.4<=0.05<=0.025<=0.001<=0.004

AM60Bbal.5.6-6.4<=0.200.26-0.5<=0.05<=0.008<=0.001<=0.004

AM50Abal.4.5-5.3<=0.200.28-0.5<=0.01<=0.008<=0.001<=0.004

AS41Bbal.3.7-4.8<=0.100.35-0.600.6-1.4<=0.015<=0.001<=0.0035

3、主要合金的特征和應用範圍

合金名稱特征應用範圍

AZ91D強度高且耐腐蝕性好電器産品的殼體等

AM60B延伸率和抗沖擊力大汽車上的方向盤和坐椅等

AM50A延伸率和抗沖擊力大汽車上的方向盤和坐椅等

AS41B抗蠕變性能好汽車上的減速箱等

專利技術集

電弧爐一步法冶煉稀土矽鐵鎂合金的工藝方法

鋁、鎂合金的固溶或均勻化熱處理方法

鎂合金的表面處理方法

鎂合金加工專用模具組

鎂合金在噴灌設備上的應用

鎂合金在制做合金門窗及其型材方面的應用

耐熱阻燃壓鑄鎂合金及其熔煉鑄造工藝

合金鍛造成型新工藝

鎂合金的熔煉方法

含有鋁的鎂合金用化成處理液、高耐蝕性表面處理鎂合金制品及其制造方法

高耐腐蝕性表面處理鎂合金制品及其制造方法

鋁鎂合金電纜橋架型材

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披覆有色彩薄膜的鎂合金産品

鋁鎂合金電纜橋架型材

筆記本電腦鋁鎂合金外殼碳纖維的補強制法

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鎂合金專用水平連鑄機

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鎂及鎂合金環保型陽極氧化電解液及其應用

一種用于制備鎂合金錠料的方法

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汽車用多元耐熱鎂合金及其熔鑄工藝

一種制備超細晶粒組織變形鎂合金的方法

低成本耐熱鎂合金

鎂合金凝固過程表面合金化工藝

模鑄鎂合金

低熱裂傾向性固溶強化高強度鑄造鎂合金

低熱裂傾向性高強度壓鑄鎂合金

鎂合金成形品及其制造方法

用濕式噴砂機處理鎂合金表面的方法

鎂合金精煉劑及生産方法

鎂合金成形品的塗覆結構及塗覆方法、以及該塗覆結構作為外包裝部件的應用

鎂合金屑專用銑床

一種電磁泵充型的鎂合金低壓鑄造系統

鎂合金屑數控專用銑床

大跨距鋁鎂合金橋架型材

鋁鎂合金防腐塗層

下流式高純度鎂和鎂合金熔煉坩鍋

壓流式高純度鎂和鎂合金熔煉坩鍋

通過加鈣-鎂合金從熔融鉛中除去铋的方法

基于酰胺的防凍劑濃縮物以及用于保護鎂和鎂合金的含這些濃縮物的冷卻劑組合物

鎂和/或鎂合金制部件的制造方法

鎂合金壓鑄機熔爐結構

無助熔鎂合金廢料回收爐結構及其回收系統

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抗蠕變鎂合金

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鎂合金安全氣囊方向盤骨架

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鋅鋁銅鎂合金絲

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