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1、镁及镁合金知识 王铭君王铭君一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁的概述18081808年，年，英国英国戴维，戴维，钾钾还原氧化镁，制得镁。还原氧化镁，制得镁。物理性质物理性质：银白色：银白色，密度密度1.741.74克克/厘米厘米3 3，熔点，熔点648.9648.9，沸点沸点10901090。电离能电离能7.657.65电子伏特电子伏特。晶体结构晶体结构：密排六方结构。原子半径：密排六方结构。原子半径：1.72 1.72 埃埃。具有延展性，无磁性，且有良好的热消散性。具有延展性，无磁性，且有良好的热消散性。热导率热导率:156 W/(:156 W/(m mK K)具有
2、较强还原性，能与热水反应放出氢气，燃烧时能产生眩目的白光，具有较强还原性，能与热水反应放出氢气，燃烧时能产生眩目的白光，镁与镁与氟化物、氢氟酸和铬酸不氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用，也不受发生作用，也不受苛性碱侵蚀，但极易苛性碱侵蚀，但极易溶解于有机和无机酸中，镁能直接与氮、硫和卤素等化合，包括烃、溶解于有机和无机酸中，镁能直接与氮、硫和卤素等化合，包括烃、醛、醇、酚、胺、脂醛、醇、酚、胺、脂和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微地或者根本不起作用。地或者根本不起作用。来源来源：镁存在于：镁存在于菱镁矿、白云石、光卤石中。菱镁矿、白云石、光卤石中。
3、每立方英里海水含有约每立方英里海水含有约120120亿磅镁。亿磅镁。镁是在自然界中分布最广的十个元素之一镁是在自然界中分布最广的十个元素之一。熔盐电解法熔盐电解法：工业上利用电解熔融氧化镁工业上利用电解熔融氧化镁硅热还原法硅热还原法：在还原炉中用硅铁等使其还原而制得在还原炉中用硅铁等使其还原而制得金属镁。金属镁。用途：置换钛、锆、铀、铍等金属。用于制造轻合金用途：置换钛、锆、铀、铍等金属。用于制造轻合金、烟火、闪光粉、烟火、闪光粉、镁盐等。结构性能类似于铝，用于飞机、导弹中。镁盐等。结构性能类似于铝，用于飞机、导弹中。一心一意炼精镁一心一意炼精镁聚精会神做合金聚精会神做合金硅热（皮江）炼镁工艺
4、流程图一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁锭牌号执行GBT4399-2003一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金各国原镁标准名称中国:GB/T4399-2003日本:JISH2150美国:ANSI/ASTMB92前苏联:JOCT804-84国际:ISO/DIN8287镁合金定义镁合金镁合金 ：是以镁（：是以镁（MgMg）为基础加入其他）为基础加入其他元素组成的合金。元素组成的合金。主要合金元素：有铝（主要合金元素：有铝（AlAl）、锌（）、锌（ZnZn）、）、锰（锰（MnMn）、铍（）、铍（BeBe）、铈（）、铈（CeCe）、钍）、钍（ThTh）以
5、及少量锆（）以及少量锆（CrCr）或镉（）或镉（CdCd）等。）等。主要广泛使用的镁合金：镁铝合金、镁锰主要广泛使用的镁合金：镁铝合金、镁锰合金、镁锌锆合金合金、镁锌锆合金主要使用：航空、航天、运输、化工、火主要使用：航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门箭等工业部门 ，以及，以及“3C3C”产品产品一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金1镁合金的主要特点其特点是：1.密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，弹性模量大，消震性（阻尼性）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。2.在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是
6、实用金属中的最轻的金属,高强度、高刚性。一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金具体特点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。电磁波屏蔽性电磁波屏蔽性:镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好，因此，使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。机械加工性能机械加工性能: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。耐凹陷性
7、好耐凹陷性好: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。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抗震减噪性能。再生环保再生环保: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%。一心一意炼精
8、镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金与其他材料物理性比较镁合金与其他材料物理性比较物理性能单位AZ91AM60A380DCA356T6尼龙ABS钢密度比重g/cm31.811.792.742.691.41.057.8传热系数W/mk5161961590.330.2814膨胀系数m/mk2625.62221.534.576.512减振性能%35MPa29521.2比热J/lk1900264025901200熔化潜热kJ/l6731066凝固范围470-595540-615540-595555-615腐蚀失重3天5%NaClMg/cm/d0.020.050.10.5一心一意炼精镁一
9、心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金机械性能机械性能单位单位条件条件AZ91DAM60A380压铸压铸合金合金A356T6尼龙尼龙ABS钢钢拉拉强度拉拉强度MPaAmbient23022032026219545330屈服强度屈服强度(拉伸拉伸)MPaAmbient15016018517040200屈服强度屈服强度(压缩压缩)MPa165186剪切强度剪切强度MPa140214205疲劳强度疲劳强度MPa5108cyc8260145900.1%蠕变强度蠕变强度MPa1253434135无缺口冲击强度无缺口冲击强度J6223.511有缺口冲击强度有缺口冲击强度J1.53.2延伸率延伸率%38
10、-154581730-50弹性模量弹性模量GPaAmbient454572738.92.1207剪切模量剪切模量GPaAmbient14272883布氏硬度布氏硬度65608080140泊松比泊松比0.350.350.330.30镁合金与其他材料机械性能比较镁合金与其他材料机械性能比较一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金应运实例镁合金作为目前密度最小的金属结构材料之一，广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域、3c领域等。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。手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁
11、合金。在内部产生高温的电脑和投影仪等的外壳和散热部件上使用镁合金。电视机的外壳上使用镁合金可做到无散热孔。在手机电话的壳体和屏蔽材料上使用了镁合金。在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁合金。若在风扇的风叶上使用镁合金，可减小振动达到低骚音。此外，为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金应运实例1.生产铝合金：铝合金中的添加元素。2002年全世界共用了14.56万吨镁，占40%；我国2003年共用2.1万吨镁，占41%。镁与原铝的消费比率约为0.4%。2.压铸镁合金铸件：2002年原镁消
12、费中，压铸占35%。在镁压铸中，北美、拉美、西欧用量最多。镁合金压铸件在汽车上的使用量上升了15%左右。3.炼钢脱硫：2002年世界有5.73万吨镁用于炼钢脱硫，占总量的15.70%。我国2003年钢铁脱硫用镁8000吨，占总消费量的15.62%。使用镁粒脱硫效果比碳化钙好，虽然镁价格比碳化钙高，但用量为碳化钙的1/61/7，镁脱硫比碳化钙经济。吨钢消耗镁粒0.40.5公斤，脱硫后含硫量0.0010.005%。4.金属还原剂：如稀土合金、钛等到。5.镁牺牲阳极保护阴极：防腐性能好、不需外加直流电源、安装后自动运行、不需维护、占地面积少、工程费用低、与外界环境不发生任何干扰。石油管道、天燃气、煤
13、气管道和储罐；港口、船舶、海底管线、钻井平台；机场、停车场、桥梁、发电厂、市政建设、水处理厂、石化工厂、冶炼厂、加油站的腐蚀防护以及热水器、换热器、蒸发器、锅炉等设备。一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金产品一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金分类及牌号按成型方法分为变形镁合金变形镁合金和铸造镁合金铸造镁合金两类。1、合金名称镁合金的合金名称是以主要添加合金元素及其百分比来取名。2、主要合金的成分(ASTM规格)AZ/AM/AS/ZK/ZM系列AZ91Dbal.8.5-9.50.45-0.900.17-0.4=0.05=0.025=0.0
14、01=0.004AM60Bbal.5.6-6.4=0.200.26-0.5=0.05=0.008=0.001=0.004AM50Abal.4.5-5.3=0.200.28-0.5=0.01=0.008=0.001=0.004AS41Bbal.3.7-4.8=0.100.35-0.600.6-1.4=0.015=0.001=0.0035一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金GB/T19078-2003ASTMB93M-2000执行标准执行标准一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金中国镁合金牌号变形镁合金：变形镁合金：MB顺序号表示。顺序号表示。MB1、MB
15、8为为Mg-Mn系合金：具有良好耐系合金：具有良好耐蚀性和焊接性，使用温度不超过蚀性和焊接性，使用温度不超过150。主。主要用于制作飞机蒙皮、壁板及宇航结构件。要用于制作飞机蒙皮、壁板及宇航结构件。MB2、MB3、MB5、MB6、MB7为为Mg-AlZnMn系合金：具有好的室温力学性系合金：具有好的室温力学性能和焊接性。主要用于制造飞机舱门、壁能和焊接性。主要用于制造飞机舱门、壁板及导弹蒙皮。板及导弹蒙皮。MB15、MB21、MB25为为Mg-ZnZr系合系合金：具有较高拉伸与压缩屈服强度、高温金：具有较高拉伸与压缩屈服强度、高温瞬时强度，及良好的成形和焊接性能，但瞬时强度，及良好的成形和焊接
16、性能，但塑性中等。主要用于制造飞机长桁、操作塑性中等。主要用于制造飞机长桁、操作系统的摇臂、支座等。系统的摇臂、支座等。Mg-Li系合金是一种新型的镁合金，它密系合金是一种新型的镁合金，它密度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好，度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好，缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有良好的应用前景。良好的应用前景。纯镁中加入纯镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等及稀土等元素，制成镁合金。元素，制成镁合金。Mg-Mn系、系、Mg-Al-Zn系、系、Mg-Zn-Zr系系和和Mg-RE-Zr系等合金系。系等合金系。分为变形镁合金和铸造镁合金。分
17、为变形镁合金和铸造镁合金。一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金合金牌号与应运牌号抗拉强度（Mpa）伸长率用 途ZM12355飞机轮毂、支架等抗冲击件ZM21852.5200以下工作的发动机零件等ZM31181.5高温高压下工作的发动机匣等ZM52255机舱隔框、增压机匣等高载荷零件MB12108形状简单受力不大的耐蚀零件MB225020飞机蒙皮、壁板及耐蚀零件MB82607形状复杂的锻件和模锻件MB153359室温下承受大载荷的零件，如机翼等一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金锭一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁及镁合
18、金的应用镁及镁合金的应用国防工业领域国防工业领域由于镁及镁合金耐冲击，如果能够开发出与铝合金耐蚀性能相当由于镁及镁合金耐冲击，如果能够开发出与铝合金耐蚀性能相当的镁合金，则其在兵器等各种军用领域将有着广阔的应用前景。如照明的镁合金，则其在兵器等各种军用领域将有着广阔的应用前景。如照明弹用镁粉、穿甲弹用高比强度镁合金弹托材料，以及可用变形镁合金制弹用镁粉、穿甲弹用高比强度镁合金弹托材料，以及可用变形镁合金制造的战术航空导弹舱段、副翼蒙皮、壁板和雷达、卫星上用的镁合金井造的战术航空导弹舱段、副翼蒙皮、壁板和雷达、卫星上用的镁合金井字梁、相机架和外壳等零件。字梁、相机架和外壳等零件。武器轻量化是现代
19、兵器的发展趋势，利用镁合金取代现有武器上的一武器轻量化是现代兵器的发展趋势，利用镁合金取代现有武器上的一些零部件正成为各国研究的热点。有关单位已分别通过锻造或铸造成型些零部件正成为各国研究的热点。有关单位已分别通过锻造或铸造成型方式开发出了变形镁合金冲锋枪机匣、枪尾、提把、前扶手、枪托体、方式开发出了变形镁合金冲锋枪机匣、枪尾、提把、前扶手、枪托体、大托弹板、瞄具座、小弹匣座以及军用铸造合金发动机进出水管和发动大托弹板、瞄具座、小弹匣座以及军用铸造合金发动机进出水管和发动机滤座等军品武器用零部件，其中部分对耐蚀耐磨有较高要求的军用镁机滤座等军品武器用零部件，其中部分对耐蚀耐磨有较高要求的军用镁
20、合金零部件还被通过协和涂层的方法进行了相应的表面处理。目前，这合金零部件还被通过协和涂层的方法进行了相应的表面处理。目前，这些研制生产出的军用镁合金零部件已进入实际演示验证和考核阶段，预些研制生产出的军用镁合金零部件已进入实际演示验证和考核阶段，预计不久将得到初步应用。计不久将得到初步应用。一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金抗震自行车架一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金车轮镁合金车轮一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金休息一会儿一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金一心一意炼精镁一心一意炼精镁
21、 聚精会神做合金聚精会神做合金武器上的镁合金一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金3C产品1.Computers计算机2.Communications通讯器材3.ConsumerElectronics消费类电子产品CCC为英文ChinaCompulsoryCertification的缩写，意为“中国强制认证”，简称“3C”。一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金笔记本上镁合金发挥超强功能笔记本上镁合金发挥超强功能一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金棒材、型材一心一意炼精
22、镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金型材一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金挤压件一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁牺牲阳极产品用途：产品用途：应用于船舶、港口设施、海洋工程、埋地管线及石化、电力、市政领域产品规格：产品规格：梯形、D型、圆棒状和矩形棒状，规格根据客户的图纸和要求执行标准：执行标准：GB/T7731-2009、ASTMB843-93(2003)、JISH6125-1995、ASTMB107:2002一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁牺牲阳极性能一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做
23、合金聚精会神做合金镁牺牲阳极一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁牺牲阳极一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁粉镁粒一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金合金化元素分类二元镁合金：Mg-Al/Mg-Mn/Mg-Zn/Mg-RE/Mg-Th/Mg-Ag-Mg-Li三元镁合金：Mg-Al-Zn,Mg-Al-Mn,Mg-Al-RE,Mg-Al-Si一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金镁合金中元素铝：有显著的固熔强化及时效强化，是保证合金强度的重要作用锰：与铁、铝形成化合物，避免微温电池效应，同时也增加强度锌：可提高合金的延伸率，增加合金（抗折性）液的流动性铍：适量的铍（2-10ppm），可提高镁熔体的抗氧化能力，添加过多会导致晶粒粗化，恶化力学性能，加大热烈倾向。有益元素：铝、锰、锌、铍稀土元素：镧镧(La)、铈(Ce)、钆(Gd)、钍（Th）无益元素：铁、镍、铜、（硅）、氯一心一意炼精镁一心一意炼精镁 聚精会神做合金聚精会神做合金管理体系基础知识未完待续未完待续（二）谢 谢！