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關于鎂合金知識
2014-12-16

以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點是:密度小(1.8g/cm3左右),比強度高,彈性模量大,消震性好,承受沖擊載荷能力比鋁合金大,耐有機物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用**廣的是鎂鋁合金,其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運輸、化工、火箭等工業部門。按成型方法分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩類。

鎂合金相對比強度(強度與質量之比)****。比剛度(剛度與質量之比)接近鋁合金和鋼,遠高于工程塑料。

在彈性范圍內,鎂合金受到沖擊載荷時,吸收的能量比鋁合金件大一半,所以鎂合金具有良好的抗震減噪性能。

鎂合金熔點比鋁合金熔點低,壓鑄成型性能好。鎂合金鑄件抗拉強度與鋁合金鑄件相當,一般可達250MPA,****可達600多Mpa。屈服強度,延伸率與鋁合金也相差不大。

鎂合金還個有良好的耐腐蝕性能,電磁屏蔽性能,防輻射性能,可做到100%回收再利用。

鎂合金件穩定性較高壓鑄件的鑄造行加工尺寸精度高,可進行高精度機械加工。

鎂合金具有良好的壓鑄成型性能,壓鑄件壁厚**小可達0.5mm。適應制造汽車各類壓鑄件。

特點:

1.重量輕——下表更出了有關金屬的比重(g/cm3):

在同等剛性條件下,一磅鎂的堅固程度等同于1.8磅的鋁和2.1磅的鋼。同時,鎂能制出與鋁同樣復雜的零件而重量則較后者輕三分之一。上述特性對于現代一些手提類產品是至關重要的。而對于車輛,這一特性將顯著地減少其啟動慣性,并節省燃料消耗。

2.吸震性能高——鎂有極好的滯彈吸震性能(absorb energy anelastically),可吸收振動和噪音,這對于用作設備機殼減小噪音傳遞,和提供防沖擊與防凹陷損壞是重要的。

3.尺寸穩定性——這是鎂的特點之一。當它從模具中取出時,產品只有很小的殘余鑄造應力,因此,它無需退火和去應力處理的必要。某些金屬長期暴露在較高溫度環境下,即是不加載荷也會產生尺寸結構的變化。而使用AM類鎂鑄造合金則不會出現這類現象。而在加載情況下,這種金屬也能呈現很好的抗蠕變特性。例如,AM壓鑄件在超過120℃條件下承受100小時,只有0.1%至0.5%的總伸長。其它一些新發展的鎂合金遠可提供更大的抗蠕變強度。

4.自動化生產能力和高的模具壽命——由于熔融的鎂不會與鋼起反應,這使得它更易于實現在熱室壓鑄機中進行自動生產操作,同時也延長了鋼制模具的壽命。與鋁的壓鑄相比,鎂鑄造模具壽命可比前者高出2-3倍,通常可維持20萬次以上的壓鑄操作。

5.良好的鑄造性能——在保持良好的結構條件下,鎂允許鑄件壁厚小至0.6mm。這是塑料制品在相同強度下,無法達到的壁厚。至于鋁合金也要在1.2-1.5mm范圍下,才可以和鎂相比。另外,鎂合金在長時間使用及溫度升高不會產生組織變化,低溫(-10度以下)時,亦無脆裂問題。鎂合金目前一般可以壓鑄到0.8mm,并朝0.5mm邁進,力勁公司之鎂合金冷室壓鑄可達0. 6mm,熱室壓鑄可達0.4mm。同等支撐強度的外殼,鎂鋁合金的制品,重量為工程塑料(ABS)的54%,抗拉強度則為2.4倍,可承受連續3次從1米高處落下的沖擊,足夠提供NB用LCD面板(panel)所需的剛性。

6.高的模鑄生產率——與鋁相比,鎂有更低的單位體積熱含量,這意味著它在模具內能更快凝固。一般說來,其生產率比鋁壓鑄高出40-50%,****時可達到壓鑄鋁的兩倍。

7.良好的切削性能——鎂比鋁和鋅有更好的加工及切削特性,這促使鎂成為**易切削加工的金屬材料。鎂的良好切削性表現在:允許較高的切削速度;減少切削加工時間;比其它金屬有高出幾倍的刀具壽命(極少停機換刀并節省了操作時間與刀具成本);有優良的表面光潔度,并一次切削獲得;極少出現積屑瘤;有良好的斷屑特性及溫度傳導性,可免除使用冷卻液或潤滑液。

8.可回收再用——鎂合金材料取得不虞匱乏,自海水即可提煉,不會有原料不易取得之問題。另外,鎂合金不良品可完全回收再提煉,并作為AZ91D、AM50或AM60的二次材料進行鑄造。由于壓鑄件的需求不斷增長,可回收再用的能力是非常重要的。這符合環保的要求,使得鎂合金比許多塑料材料更具吸引力。

9.高散熱性——鎂合金有高散熱性能,適合現今設計密集的電子產品。鎂合金熱傳導性比一般結構用金屬的好,可供熱源快速的分散。筆記型計算機一旦過熱便易系統不穩,目前的散熱方式是在工程塑料外殼內,以熱管導開熱源、加裝鰭狀熱片,或風扇做強制對流等,故熱傳導能力為塑料150倍以上的鎂鋁合金,是未來高級NB的****選擇。

10.高電磁干擾屏障——鎂合金有良好的阻隔電磁波功能,適合現今發出電磁干擾的電子產品。例如NB用工程塑料外殼不具電磁屏蔽功能(EMI),需加裝如鎳或銅的電磁波吸收物質,才能使外殼具防電磁波功能。加裝吸收物質的工程塑料,在數百MHZ的CPU工作頻率的吸收能力為55db,而鎂鋁合金的吸收程度可達全頻率范圍100db以上,可謂完全吸收,不需再有其它防范措施,因此可大幅降低成本。另外,鎂合金也可對行動電話所發射的電磁波做有效的阻隔,將可降低電磁波對人腦的影響。

11.其它特性——除上述主要特性外,鎂合金還具有長期使用條件下的良好抗疲勞,以及低的裂紋傾向,和****、無磁性等一些特點。

上述性能優勢,使鎂合金勢不可當的成為現在及未來**有價值的新興應用金屬材料。

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