镁合金性质与特点课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,镁合金的性质与特点,Inner Mongolia YuFan Technology LTD.Company,Prepared By:Cliff,8/10/2024,1,镁合金的性质与特点Inner Mongolia YuFan,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,8/10/2024,2,目 录 镁合金的物理冶金特性 镁合金的牌号与分类,金属镁的特性,元素,特性,:,原子量：24.31,密度,:1.74g/cm,3,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,8/10/2024,3,金属镁的特性元素特性:镁(magnesium)-银白色金,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,比强度高,减震,性好,电磁屏蔽优良,比重小,易再生,利用,抗冲击,耐腐蚀,性能差,延展,性差,材料,/gcm,-3,E/GPa,E/,/MPa,/,减震系数,镁 合 金,1.74-1.90,45,24-26,180-300,118-172,30-60,铝 合 金,2.70,70,25.9,200-350,73-128,2-5,工程塑料,1.13-2.0,15-25,10-12.5,100-250,50-167,-,铸 铁,7.15,180,24.3,200-400,27-54,10-17,8/10/2024,4,镁合金的性能比重小：铝的2/3，铁的1/4比强度高减震电磁屏,镁合金的晶体结构,8/10/2024,5,镁合金的晶体结构8/21/20235,ASTM,命名方法,代表名义含量(质量分数)最高的合金元素,Zn,代表名义含量(质量分数)次高的合金元素,Zr,表示,Zn,含量大致为,9%,表示,Zr,含量大致为,1%,D,1,9,Z,A,标识代号,8/10/2024,6,ASTM 命名方法代表名义含量(质量分数)最高的合金元素Zn,合金材料的处理状态,8/10/2024,7,合金材料的处理状态8/21/20237,镁合金的分类,8/10/2024,8,镁合金的分类8/21/20238,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,8/10/2024,9,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,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,8/10/2024,10,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、,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,8/10/2024,11,合金元素对材料性能的影响 Be:(1)微量Be能有效降,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 Cu,4.提高韧性:ZnAl Cu,8/10/2024,12,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,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,8/10/2024,13,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,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,8/10/2024,14,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Hal,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（,P,owder Metallurgy,）,3.喷射沉积法,(Spry Forming),8/10/2024,15,镁合金性能的改善方法 复合材料功能提高成核率 作为结构材料使,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,8/10/2024,16,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,不同制备方法的材料性能,8/10/2024,17,不同制备方法的材料性能8/21/202317,不同制备方法的材料性能,8/10/2024,18,不同制备方法的材料性能8/21/202318,不同制备方法的材料性能,8/10/2024,19,不同制备方法的材料性能8/21/202319,不同制备方法的材料性能,8/10/2024,20,不同制备方法的材料性能8/21/202320,不同制备方法的材料性能,8/10/2024,21,不同制备方法的材料性能8/21/202321,Thanks!,Cooperate and Win Together,8/10/2024,22,Thanks!Cooperate and Win Toge,