鎂合金是工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有密度低、比強度高、比剛度高、減震性高、易加工、易回收等優(yōu)點,在航天、軍工、電子通訊、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用市場,特別是在全球鐵、鋁、鋅等金屬資源緊缺大背景下,鎂的資源優(yōu)勢、價格優(yōu)勢、產(chǎn)品優(yōu)勢得到充分發(fā)揮,鎂合金成為一種迅速崛起的工程材料。面臨國際鎂金屬材料的高速發(fā)展,我國作為鎂資源生產(chǎn)和出口大國,對鎂合金開展深入研究和應(yīng)用前期開發(fā)工作意義重大。然而目前普通鎂合金強度偏低、耐熱耐蝕等性能較差仍然是制約鎂合金大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸問題。
鎂合金材料具有以下特點:
(1)鎂合金作為一種輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料,其密度僅為1700kg/ m3 ,是鋁合金的2/ 3 ,鋼的1/ 4 ,因此結(jié)構(gòu)件的輕量化,采用鎂合金較合適。
(2)鎂合金的比強度和比剛度都高于鋁合金和鋼,在不降低零部件強度的前提下,鎂合金零部件的質(zhì)量比鋁合金或鋼的輕很多,而且鎂合金的剛度隨厚度的的增加呈立方比增加,用鎂合金制造剛性好的整體構(gòu)件十分有利。
(3)鎂合金具有良好的抗沖擊性,是塑料的20倍;擁有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性與良好的能量吸震性(在20MPa應(yīng)力水平下鎂合金AZ91D的衰減系數(shù)為20 % ,而鋁合金A380只有1 %) ,是制造抗震零件的好材料,對于用作設(shè)備機殼減少噪音傳遞、提高防沖擊與防凹陷損壞十分有利。
(4)鎂合金的傳熱和熱膨脹系數(shù)較大,彈性模量在常用金屬中是最低的。
(5)鎂合金具有良好的可回收性能,使鎂合金比許多塑膠材料更具有吸引力。塑料類零件廢棄時不利于環(huán)境保護,鎂合金廢料回收利用率高達85 %以上。這種可再生利用的特性能夠達到汽車節(jié)能、降低成本、可持續(xù)發(fā)展、減少排放、容易回收等目的。
(6)鎂合金是常用金屬中容易加工的材料,具有比鋁合金及鋼的切削阻力小、機械加工速度快、刀具使用壽命長等優(yōu)點。
(7)鎂合金還具有良好的焊接性能,焊接接頭的強度約為其自身強度的95 % ,可以制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件。
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