| 详细介绍：
AZ61A材料 镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一,镁的比重是1.8g/cm3,只有铝的2/3,钛的2/5,钢的1/4；镁合金比铝合金轻36%,比锌合金轻73%,比钢轻77%。
镁合金的比强度高于铝合金和钢,略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380；减振性能,磁屏蔽性能远优于铝合金。
镁机械性能的缺点
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机械性能
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单位
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条件
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AZ 91D
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AM 60
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AI A380压铸合金
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AI A356
T6
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尼龙
|
ABS
|
钢
|
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拉断强度
|
MPa
|
Ambient
|
230
|
220
|
320
|
262
|
195
|
45
|
~330
|
|
屈服强度(拉伸)
|
MPa
|
Ambient
|
150
|
130
|
160
|
185
|
170
|
40
|
~200
|
|
屈服强度(收缩)
|
MPa
|
|
165
|
130
|
|
186
|
|
|
|
|
剪切强度
|
MPa
|
|
140
|
|
214
|
205
|
|
|
|
|
RB疲劳强度
|
MPa
|
5x108 cyc
|
82
|
60
|
145
|
90
|
|
|
|
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0.1%蠕变强度
|
MPa
|
1250C
|
34
|
34
|
135
|
|
|
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无缺口冲击强度
|
Joules
|
|
6
|
22
|
3.5
|
11
|
|
|
|
|
有缺口冲击强度
|
Joules
|
|
1.5
|
3.2
|
|
|
|
|
|
|
延伸率
|
$
|
|
3
|
8-15
|
4
|
5
|
8
|
17
|
30-50
|
|
弹性模量
|
GPa
|
Ambient
|
45
|
45
|
72
|
73
|
8.9
|
2.1
|
207
|
|
剪切模量
|
GPa
|
Ambient
|
14
|
|
27
|
28
|
|
|
83
|
|
布氏硬度
|
|
|
65
|
60
|
80
|
80
|
|
|
140
|
|
泊松比
|
|
|
0.35
|
0.35
|
0.33
|
|
|
|
0.30
|
镁加工性能的优点
镁有很好的加工性能,也就是说有很好的铸造性能。和其它材料比,它的制造成本很低,见表4,值得重视的是,尽管每公斤镁锭的价格要比铝和铁贵一些,但它单位体积的成品价格几乎是一样的。
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序号
|
优点
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1
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溶化成本只有铝的2／3
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|
2
|
压铸生产效率比铝高25％,金属模铸造比铝高300—500K,消失模铸造比铝高200％
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|
3
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镁铸件的表面质量和外观明显比铝好(因为模具的热载荷减小,可降低检查频率)
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|
4
|
模具寿命是铝的2倍(或更多,根据模腔形状)
|
|
5
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镁脱棋斜角可很小(可取消随后的机加工),而且表面成形好(因为镁的粘度低)
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镁加工性能的缺点
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序号
|
优点
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1
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和铝金属模铸造相比,镁压铸生产有较高的残余废料率(和铝压铸废料产出率相比)
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|
2
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镁压铸或THIXOMOLD的生产设备投资很高。和铝重力／低压／硝模等工艺比,镁压铸机很贵(因为需要较高的锁模力和充型射料速度),当然它的生产率也是前者的4倍
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|
3
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镁压铸需要较高的试模成本和较长的试制时间,而钢制部件(制造采用简单的焊接技术按图加工)或塑料部件(可采用低成本原型工装)则简单得多
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|
4
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和铝低压或金属模铸造比,镁压铸需要较高的模具成本。因为压铸模大并复杂,还要承受高锁模力(当然高生产率也可降低单件产品的成本)
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|
5
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镁压铸和铝压铸相比,其烧损率要高50K,也就是4％比2％(因为镁的较高的表面活性)
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|
6
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镁压铸屑片的回收成本．比铝高,干燥的镁屑片不容易回收,潮湿的就更不容易了,必须非常小心,防止着火
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镁合金的应用领域
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（包括汽车工业,飞机工业,摩托车工业,自行车工业等）,3C领域等。
镁合金的特点可满足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪,减震,防辐射的要求,可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。从20世纪40年代开始,镁合金首先在航空航天部门得到了优先应用。
在军工方面需要镁合金板材以提高结构件强度,减轻装备重量,提高武器命中率。目前国内需要的板带材不得不从国外进口。
激光处理
激光处理主要有激光表面热处理和激光表面合金化两种。
激光表面热处理又称为激光退火,实际上是一种表面快速凝固处理方式。而激光表面合金化是一种基于激光表面热处理的新技术。激光表面合金化能获得不同硬度的合金层,具有冶金结合的界面。利用激光辐照源的熔覆作用在高纯镁合金上还可制得单层和多层合金化层。
采用宽带激光在镁合金表面制备Cu-Zr-Al合金熔覆涂层时,由于涂层中形成的多种金属间化合物的增强作用,使合金涂层具有高的硬度,弹性模量,耐磨性和耐蚀性。而由于稀土元素Nd的存在,在经过激光快速熔凝处理之后得到的激光多层涂敷,晶粒得到明显细化,能提高熔覆层的致密性和完整性。
激光处理能处理复杂几何形状的表面,但镁合金在激光处理时易发生氧化,蒸发和产生汽化,气孔以及热应力等问题,设计正确的处理工艺至关重要。
镁合金在汽车上用作零部件的历史约有70年。早在1930年就用于一辆赛车上的活塞和欧宝汽车上的油泵箱,之后用量和应用部位逐渐增加。六十年代在有的车种上用量达到23千克,主要用作阀门壳,空气清洁箱,制动器,离合器,踏板架等。八十年代初,由于采用新工艺,严格限制了铁,铜,镍等杂质元素的含量,镁合金的耐蚀性得到了解决,同时,成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从九十年代开始,欧美,日本,韩国的汽车商都逐渐开始把镁合金用于许多汽车零件上。
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AZ61A镁合金
AZ61A镁合金按制造工艺镁合金可分为两大类：变形镁合金和铸造镁合金。铸造镁合金在室温和高温下具有良好的机械性能,AZ61A铸造镁合金主要用于汽车零件,机件壳罩和通信设备等。与铸造镁合金相比,AZ61A变形镁合金具有更高的强度,更好的塑性,主要用于薄板,挤压件和锻件等。
AZ61A镁合金物理特性
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型号
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抗拉强度 MPa
|
晶粒度 μm
|
伸长率 %
|
导热率 W/( m ·K)
|
熔点 ℃
|
|
AZ61A
|
225
|
8~ 15
|
3~10
|
155
|
650
|
AZ61A镁合金化学成分
|
型号
|
Mg
|
Al
|
Si
|
Ca
|
Zn
|
Mn
|
Be
|
Fe
|
|
AZ61A
|
余量
|
5.8
|
0.05
|
0.05
|
0.82
|
0.335
|
0.1
|
0.005
|
镁合金化学处理
镁合金的化学转化膜按溶液可分为：铬酸盐系,有机酸系,磷酸盐系,KMnO4系,稀土元素系和锡酸盐系等。
传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密,含结构水的Cr则具有很好的自修复功能,耐蚀性很强。但Cr具有较大的毒性,废水处理成本较高,开发无铬转化处理势在必行。镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜,耐蚀性与铬酸盐膜相当。碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理,取代传统的含Cr,F或CN等有害离子的工艺。化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性,并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。
有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学,电子学等综合性能,在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。
化学转化膜较薄,软,防护能力弱,一般只用作装饰或防护层中间层。
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