鎂和鋁同屬輕有色金屬，鎂的主要物理性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，其特點(diǎn)是比重小(1.7g/cm3)，比鋁還??；比熱和膨脹系數(shù)較大(超過(guò)鐵的1倍，也高于鋁)；彈性模量在常用金屬中是最低的。鎂的化學(xué)活性很強(qiáng)，在空氣中也能形成有保護(hù)性的氧化膜，但這種膜很脆，不致密，遠(yuǎn)不如鋁合金氧化膜堅(jiān)實(shí)，所以鎂的抗蝕性很差。

　　純鎂的機(jī)械性能較低(變形狀態(tài)σb=200MPa,σs=90MPa,δ=11.5%,ψ=12.5%)，抗腐蝕能力也很低，因而不能直接用做結(jié)構(gòu)材料。故在鎂中加入鋁、鋅、鎂、鋯、鈰等合金元素，創(chuàng)造了各種不同的鎂合金。根據(jù)化學(xué)成分和工藝性能可將鎂合金分為鑄造鎂合金和變形鎂合金兩大類(lèi)。變形鎂合金的牌號(hào)、化學(xué)成分及應(yīng)用情況見(jiàn)表23所示。變形鎂合金的牌號(hào)由漢語(yǔ)拼音字母MB加合金序號(hào)表示，例如MB8表示8號(hào)鎂合金。

　　變形鎂合金按合金元素的種類(lèi)可分為Mg-Al系，Mg-Al-Zn系，Mg-Zn-Zr系和Mg-Mn-Ce系等四類(lèi)合金。合金元素鋁和鋅可以提高合金的機(jī)械性能，當(dāng)它們的含量較高時(shí)，可形成Mg4,Al3，MgZn等金屬間化合物。稀土元素鈰的加入主要在晶界上析出金屬間化合物Mg9Ce，起強(qiáng)化晶界作用。Mn主要提高抗蝕性，并細(xì)化晶粒。Zr可細(xì)化晶粒和提高機(jī)械性能。含鈰較高的鎂合金，如MB14(含2%錳、3%鈰)屬于熱強(qiáng)鎂合金，其最高工作溫度可達(dá)200℃。圖35為Mg-Al-Zn系合金狀態(tài)圖的一個(gè)垂直截面，圖中b-b虛線相當(dāng)于MB5的成分。由圖可知，MB5的熔化溫度是530℃，從270℃開(kāi)始，合金中有第二相析出。

　　圖35 Mg-Al-Zn狀態(tài)圖的一個(gè)截面

　　鎂合金的主要優(yōu)點(diǎn)是具有較高的比強(qiáng)度和比剛度，其強(qiáng)度一般為198～294MPa，彈性模量為44100MPa，均較其他合金為低，但由于其比重只有1.7g/cm3，故其比強(qiáng)度仍然與結(jié)構(gòu)鋼相近。同時(shí)，鎂合金具有較好的減振能力和良好的切削加工性。因鎂合金的抗蝕性差，使用時(shí)要采用氧化處理和涂漆保護(hù)等防護(hù)措施。鎂合金在航空工業(yè)中主要用于制作各種框架、壁板、輪轂、機(jī)匣等零件。

  更多詳情，請(qǐng)關(guān)注中國(guó)鑄造網(wǎng)(www.www.usllm.cn)鑄造材料專(zhuān)題技術(shù)文獻(xiàn)欄目