镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小(1.8g/cm3镁合金左右),比强度高,比弹性模量大,散热好,消震性好,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。主要合金元素有铝,锌,锰,铈,钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空,航天,运输,化工,火箭等工业部门。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。它是实用金属中的最轻的金属,高强度,高刚性。
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其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:散热快,质量轻,刚性好,具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性,抗冲击,耐磨,衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能,无磁性,屏蔽性好和无毒的特点。
镁合金相对比强度(强度与质量之比)最高。比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢,远高于工程塑料。
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。
镁合金熔点比铝合金熔点低,压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当,一般可达250MPA,最高可达600多Mpa。屈服强度,延伸率与铝合金也相差不大。
镁合金还个有良好的耐腐蚀性能,电磁屏蔽性能,防辐射性能,可做到100%回收再利用。
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产品名称: ME20M镁合金——金属材料,首选东莞佳洲金属
圆棒规格: ME20M镁合金圆棒直径2mm起至300mm 长度5000MM以内
板材规格: ME20M镁合金厚度0.1-300mm 宽度1500mm以内 长度5000MM以内
产地厂家: ME20M镁合金,国产/进口均有现货
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镁合金是航空器,航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。镁的重量比铝轻,比重为1.8,强度也较低,只有200~300兆帕(20~30公斤/毫米2),主要用于制造低承力的零件。
镁合金在潮湿空气中容易氧化和腐蚀,因此零件使用前,表面需要经过化学处理或涂漆。德国首先生产并在飞机上使用含铝的镁合金。镁合金具有较高的抗振能力,在受冲击载荷时能吸收较大的能量,还有良好的吸热性能,因而是制造飞机轮毂的理想材料。镁合金在汽油,煤油和润滑油中很稳定,适于制造发动机齿轮机匣,油泵和油管,又因在旋转和往复运动中产生的惯性力较小而被用来制造摇臂,襟翼,舱门和舵面等活动零件。民用机和军用飞机,尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。例如,B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤,挤压件90公斤,铸件超过200公斤。镁合金也用于导弹和卫星上的一些部件,如中国“红旗”地空导弹的仪表舱,尾舱和发动机支架等都使用了镁合金。中国稀土资源丰富,已于70年代研制出加钇镁合金,提高了室温强度,能在300°C下长期使用,已在航空航天工业中推广应用。
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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。
AZ91D 强度高且耐腐蚀性好 电器产品的壳体等
AM60B 延伸率和抗冲击力大 汽车上的方向盘和坐椅等
AM50A 延伸率和抗冲击力大 汽车上的方向盘和坐椅等
AS41B 抗蠕变性能好 汽车上的减速箱等
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材料名 密度(g/cm3) 熔点(℃) 导热系数(W/Mk) 抗拉强度(MPa) 屈服点(MPa) 延伸率(%) 比强度 杨氏模量(GPa)
镁合金(触变成形)
AZ91 1.82 596 72 280 160 8 154 45
AM60 1.79 615 62 270 140 15 151 45
铝合金
(压铸成形) 380 2.70 595 100 315 160 3 117 71
钢铁 碳素钢 7.86 1520 42 517 400 22 66 200
塑料 ABS 1.03 90(Tg) 0.2 35 * 40 34 2.1
PC 1.23 160(Tg) 0.2 104 * 3 85 6.7
防腐方法
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。
镁及镁合金是最难镀的金属,其原因如下:
(1)镁合金表面极易形成的氧化镁,不易清除干净,严重影响镀层结合力;
(2)镁的电化学活性太高,所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀,或与其它金属离子的置换反应十分强烈,置换后的镀层结合十分松散;
(3)第二相(如稀土相,γ相等)具有不同的电化学特性,可能导致沉积不均匀;
(4)镀层标准电位远高于镁合金基体,任何一处通孔都会增大腐蚀电流,引起严重的电化学腐蚀,而镁的电极电位很负,施镀时造成针孔的析氢很难避免;
(5)镁合金铸件的致密性都不是很高,表面存在杂质,可能成为镀层孔隙的来源。
因此,一般采用化学转化膜法先浸锌或锰等,再镀铜,然后再进行其它电镀或化学镀处理,以增加镀层的结合力。镁合金电镀层有Zn,Ni,Cu-Ni-Cr,Zn-Ni等涂层,化学镀层主要是Ni-P,Ni-W-P等镀层。
单一化学镀镍层有时不足以很好地保护镁合金。有研究通过将化学镀Ni层与碱性电镀Zn-Ni镀层组合,约35μm厚的镀层经钝化后可承受800-1000h的中性盐雾腐蚀。也有人采用化学镀镍作为底层,再用直流电镀镍能得到微晶镍镀层,平均结晶颗粒大小为40nm,因晶粒的细化而使镀层孔隙率大大降低,结构更致密。
电镀或化学镀是同时获得优越耐蚀性和电学,电磁学和装饰性能的表面处理方法。缺点是前处理中的Cr,F及镀液对环境污染严重;镀层中多数含有重金属元素,增加了回收的难度与成本。由于镁基体的特性,对结合力还需要改善。
①镁合金板材是航空,航天工业不可缺少的材料。航空材料减重带来的经济效益和性能改善十分显著,商用飞机与汽车减重相同质量带来燃油费用节省,前者是后者的近100倍,而战斗机的燃油费节省又是商用飞机的近10倍,更重要的是其机动性能改善可以极大提高其战斗力和生存能力。正因为如此,航空工业才会采取各种措施增加镁合金应用。现在飞机所用的铝材料约占飞机总重量的85%,高强度,耐腐蚀的镁合金板比铝板性能更好,在飞机上应用更有优势。
③交通工具上应用,如汽车,火车,船舶等,减轻重量,节省能源,减少污染,国家正大力发展。
④在3C产品上广泛应用。
⑤在电源上应用,镁电源类产品都是高能无污染电源,如制造镁锰干电池,镁空气电池,镁海水电池,鱼雷电源以及动力电池。
⑥高电位镁合金牺牲阳极板用在金属保护上。
⑦民用也很广。如环保建筑装饰板材,体育,医疗器械,工具,高级眼镜架,手表壳,
高级旅行用品等
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