浅谈镁合金
2015-09-14 10:54:11 作者:本网整理来源:

   
 

一、镁合金极其优缺点

 

    以镁为基体的合金常称为镁合金。可以作为阴极保护的牺牲阳极来用,镁合金目前在工业(航空、纺织、无线电、仪表及冶金等)上的应用越来越多。镁台金之所以获得广泛的应用,是因为它具有下列优点:

 

    ①密度小,比铝轻1/3,其比强度(抗拉强度与密度之比值)较铝合金高;

 

    ②疲劳极限高;

 

    ③能比铝合金承受较大的冲击载荷;

 

    ④导热性好;

 

    ⑤铸造性能好;

 

    ⑥尺寸稳定性好;

 

    ⑦易回收;

 

    ⑧有良好的切削加工性;

 

    ⑧有较好的减振性能;

 

    ⑩在诸多方面比工程塑料优越,可替代工程塑料;@在煤油、汽油、矿物油和碱类中的耐蚀性较高等。

 

    二、浅谈制取镁的方法及镁合金的性能

 

    制取镁的方法:

 

    ①熔融氯化镁电解法,它是主要的制镁法;

 

    ②用硅铁还原氧化镁的硅热法;

 

    ③用碳还原氧化镁的碳热法。

 

    三、镁及镁合金的主要物化性能

 

    (1)密度,20℃金属镁的密度是1.738g/cm3,650℃熔化温度下密度约为1. 65g/cm3液态镁密度为1.58g/cm3}

 

    (2)凝固体积收缩率为4.2%,相应线收缩率为1.5%;

 

    (3)原子序数12,原子价+2,原子体积13. 99cma/mol,相对原子质量24. 305,原子半径1.6ZA,离子半径0 65A。

 

    (4)热性能      ①熔点在标准大气压下,金属镁的熔点是650℃士1℃。

 

    ②沸点在标准大气压下,金属镁的沸点是1107℃士3℃。

 

    ③再结晶温度金属镁的再结晶温度最低为150℃。

 

    ④热膨胀金属镁固体体积膨胀系数(20-100摄氏度)为26.1*10-6,液态体积膨胀系数(65卜—800℃)为380Xl0"6。

 

    ⑤热导率镁在20℃的热寻率为154. 5W/(m.K)。

 

    ⑥比热容(C)在zo*c镁的比热容是1.025kl/(kg.K)。

 

    ⑦气化潜热金属镁的气化潜热是5150—5400kl/kg。

 

    ⑧熔化潜热金属镁的熔化潜热是360~.377kl/kg。

 

    ⑨升华潜热金属镁的升华潜热是6113~6238kj/kg。

 

    ⑩燃点空气中加热时,金属镁在632~635℃开始燃烧。     燃烧热金属镁的燃烧热是24900—25ZOOkj/kg。

 

    (5)热力学性能

 

    ①比热容(r,)常压下金属镁的比热容随温度的关系如下式(单位:J/mol)      固体镁(298—923K)      Cp=26.19-1.01×lO-aT_l. 60×l05 /Tz +8. 41×lO-s Tz液态镁(923~1600K)      Cp-212.74-205.66Xl0-3T-350.14×l0'/Tz +61. 56×10-6r

 

    ②焓(AH)  金属镁在298K时固体热焓为32. 7J/mol。

 

    ③熵(S)金属镁在298K时,固体熵为37J/(mol.K)。

 

    四、何为镁台金防腐蚀技术

 

    以镁为基体的合金常称为镁合金。镁合金目前在工业(航空、纺织、无线电、仪表及冶金等)上的应用越来越多。镁合金之所以获得

 

    广泛的应用,是因为它具有下列优点:

 

    ①密度小,比铝轻1/3,其比强度(抗拉强度与密度之比值)较铝合金高,

 

    ②疲劳极限高;

 

    ③能比铝合金承受较大的冲击载荷;

 

    ④导热性好;

 

    ⑤铸造性能好;

 

    ⑥尺寸稳定性好;

 

    ⑦易回收;

 

    ⑧有良好的切削加工性;

 

    ⑨有较好的减振性能;

 

    ⑩在诸多方面比工程塑料优越,可替代工程塑料;

 

    ⑩在煤油、汽油、矿物油和碱类中的耐蚀性较高等。

 

    镁合金的缺点在于:它耐蚀性差,即使铸造合金耐蚀性能也较铝合金差,在熔化时需要加入特殊的防护熔剂;需要用特种的混合型砂来制作砂模。此外,尽管镁合金的冲击韧性和疲劳强度好,但其对应力集中却很敏感;屈服点低和弹性系数小。也降低了镁合金作为结构材料的使用价值。铸造镁合金比变形镁合金使用得更多。铸造镁合金是航空工业中应用最广泛的一种轻合金。用镁合金铸件代替铝合金铸件,在强度相等条件下,可使工件重量减轻25%~30%。    
    镁合金与铝合金一样,根据加工方法可分为变形(压力加工)镁合金和铸造镁合金两大类。这些年来,随着压铸技术的发展,压铸镁合金已成为镁合金应用的重要领域。此外,镁合金作为牺牲阳极其用途也有很大发展。

责任编辑:曾祥伟

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