鑄造鎂合金的發(fā)展 按成形工藝,鎂合金可分為鑄造鎂合金和變形鎂合金,兩者在成分、組織性能上存在很大差異。鑄造鎂合金主要用于汽車零件、機件殼罩和電氣構(gòu)件等;變形鎂合金主要用于薄板、擠壓件和鍛件等。 型號 Mg Al Si Ca Zn Mn Fe AZ31B 余量 2.5-3.5 0.08 0.04 0.6-1.4 0.2-1.0 0.003 純鎂中添加AL,ZN元素能提高合金的力學性能和加工性能,在一定范圍內(nèi)合金抗拉強度隨AL(或ZN)含量升高而增大,在ZN AL含量為3%(質(zhì)量)左右時合金伸長率達到值,當AL ZN含量超過3%(質(zhì)量)后,鑄造組織中易析出β相,使合金的加工性能降低,AZ31B鎂合金的抗拉強度為245-274.4MPa,在實用鎂合金中強度性能相對較低,且不能通過熱處理手段來提高強度,但其可鍛性較好應(yīng)用.[2]
Cu Ni 0.01 0.001 物理特性
型號 | 抗拉強度 MPa | 晶粒度 μm | 伸長率 % | 導熱率 W/( m ·K) | 熔點 ℃ |
AZ31B | 290 | 8~ 15 | 3~10 | 155 | 650 |
鑄造鎂合金比變形鎂合金的應(yīng)用要廣泛得多。在此主要介紹鑄造鎂合金的發(fā)展。
鑄造鎂合金大致可以分為三個階段:
(1)個階段是一個基礎(chǔ)階段 主要在鎂中加入鋁和鋅,即Mg-A1-Zn系合金。這類合金可得到與鑄造鋁合金相近的抗拉強度。我國的ZM5、英國的L121及美國的AM80A都屬于這類合金,主要添加元素為鋁,而鋅的含量較低,主要是因為鋅含量增加時,容易出現(xiàn)顯微疏松。
(2)第二個階段是一個改進階段 在鎂中加入鋯,常見的含鋯合金系有Mg-Zn-Zr,Mg-RE-Zr等。鋯在鎂合金中的主要作用就是細化鎂合金晶粒,從而提高鎂合金的屈服強度,并使鎂合金具有良好的抗疲勞性能和較低的缺口敏感性。缺點仍然是因為結(jié)晶間隔較寬,容易出現(xiàn)顯微疏松和熱裂傾向。所以目前應(yīng)用多的是不含鋯壓鑄鎂合金Mg-Al。另外為了提高鎂合金高溫抗蠕變性能,產(chǎn)生了以稀土元素為主要組元的鎂合金。
(3)第三個階段是提高階段 在鎂合金中加入銀,銀合金化后能增強時效強化效應(yīng),大大提高了鎂合金的高溫強度和蠕變抗力,但會降低合金耐蝕性能。
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