镁及其合金.ppt

第九章 镁合金,概述工业纯镁镁的合金化 常用镁合金 变形镁合金 铸造镁合金,一. 镁及镁合金概述,轻合金, 镁的密度为1.74 g／cm3，熔点为650℃，比铝轻；密排六方点阵，冷变形较困难; (可在300~500℃间可以挤压、轧制和锻造)；强度和弹性模量较低，镁的性能可用合金化来加以改善；在大气中有足够的耐蚀性，但在淡水、海水中耐蚀性差熔炼困难二.工业纯镁,性能 ：轻，比强度较高，绝对强度较低（150MPa）；抗蚀性差；熔炼技术与铝复杂，必须用熔剂或气体保护 ；牌号 ： M1 （>99.95%Mg）； M2 （>99.92%Mg）； M3 （>99.85%Mg）； 用途 ： 1）制造镁合金和其它合金的合金元素 ； 2）用在烟火工业和化学、石油工业部门二. 镁的合金化,镁合金中的合金元素主要是Al、Zn、Re、Li、Ag、Zr、Th、Mn及微量元素Ni等；强化：固溶强化、沉淀强化、细晶强化； 只有镉（Cd）在镁中是无限溶解，其他元素大多为有限溶解 ；强化相：Al17Mg12 ，Mg4Al3 ；Mg2Zn3，MgZn2 ；Mg9RE、 Mg12RE； Mg23Th6 ； Al2Nd， Mg12Nd2Ag 等。

合金元素作用Al，Zn 形成强化相，Mg4Al3，Mg17Al12， Mg7Zn3，MgZn2,有明显时效强化效果；Mn 1-2.5% 提高耐蚀性；Zr 细化（α-Zr结晶析出时其点阵结构与Mg相似）； 改善高温性能及耐蚀性；RE 形成强化相，Mg2RE, Mg23Th6, Mg12Nd2Ag, 提高耐热性，改善铸造及焊接性能Mg-Nd二元相图,,Mg-Th二元相图,,,Mg-Zn二元相图,三. 常用镁合金,工业中应用的镁合金分为变形镁合金和铸造镁合金两大类 变形镁合金牌号冠以MB，铸造镁合金冠以ZM，后面标以序号镁合金常用的热处理类型 T1—部分固溶加自然时效；T2—铸后退火； T3—固溶加冷加工； T4—固溶加自然时效； T5—人工时效； T6—固溶加人工时效；,1. 变形镁合金,变形镁合金主要合金系为：Mg-Zn-Zr系，Mg-Al-Zn系、Mg-Re-Zr系、Mg-Mn系和Mg-Li系 MB15 ： Mg-Zn-Zr系，高强度变形镁合金 ，σb：363MPa，强度高，耐蚀性好, 且热处理工艺简单。

能制造形状复杂的大型构件，如飞机上的机翼长衍、翼肋等，其使用温度不超过150℃; 其缺点是焊接性差，不能做焊接件.,,表 变形镁合金主要合金系,MB1：Mg-Mn系合金 ，180-210 MPa ；有良好的耐蚀性和焊接性可作形状简单、承力不大的耐蚀零件；MB2，MB3： Mg-Al-Zn系，强度230-260 MPa， 用作形状复杂的锻件与模锻件‘Mg-Re系及Mg-Th系耐热镁合金 沉淀强化相的耐热性较好，最高300-350℃ ；Mg-Li合金 ：超轻型结构合金（1.3-1.65）；快速凝固镁合金 ：Mg-Al-Nd-Zn系 450MPa Mg-Al-Y-Zn系 500MPa2. 铸造镁合金,铸造镁合金中主要合金系 Mg-Zn-Zr系 Mg-Al-Zn系 Mg-Re-Zr系 Mg-Th-Zr系 Mg-Al-Ag系等 通常加入Re, 提高了镁合金熔体的铸造性能，并提高耐热性表 铸造镁合金的主要化学成分,Mg-Zn-Zr 系 ZM1：240-260MPa，Mg2Zn3强化相，介稳相MgZn2 Mg-Zn-Zr-RE 系 ZM2：180 MPa ；ZM3 ：100-120 MPa； 具有良好的耐热性（200℃）Mg-Al-Zr-(Mn) 系 ZM5 广泛应用，250MPa，可制作形状复杂的大型铸件，如飞机机舱连接隔板、舱内隔框，以及发动机、仪表和其它结构上承受载荷的零件。