东莞市冠鸿金属材料有限公司
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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，弹性模量大，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。镁锌锆合金主要用于航空、航天、运输、化工、地址产品等工业X域。在实用金属中是X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X轻的金属,高强度的镁合金。
镁合金产品特性：
ZK61M镁合金产品比重在所有结构用合金中属于X轻者，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当。在弹性范围内，YGZB04稀土镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。
镁合金的特点：
ZK61M镁合金其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：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。
镁合金棒材、板材是航空器、航天器和电子产品制造工业中使用的X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、电器产品的壳体、电子产品、汽车零配件、小尺寸薄型或异型支架等。
合金名称 | Mg | Al | Zn | Mn | Si | Cu | Ni | Fe |
ZK61M | 余量 | 8.5-9.5 | 0.45-0.90 | 0.17-0.4 | <=0.05 | <=0.025 | <=0.001 | <=0.004 |
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) |
ZK61M | 1.82 | 596 | 72 | 280 | 160 | 8 | 154 | 45 |
应用范围：镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目
镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。
镁合金相对比强度（强度与质量之比）X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。
镁合金比其他金属的切削阻力小,在机械加工时,可以较快的速度加工。
表：各种金属的切削阻力（以镁合金的切削阻力为1)
金属名 切削阻力
镁合金 1.0
铝合金 1.8
黄铜2.3
铸铁3.5
耐凹陷性好：镁合金与其他金属相比抗变形力大,由冲撞而引起的凹陷小于其他金属。
镁合金性能的X点
机械性能 | 单位 | 条件 | AZ 91D | AM 60 | AI A380压铸合金 | AI A356 T6 | 尼龙 | ABS | 钢 |
拉断强度 | MPa | Ambient | 230 | 220 | 320 | 262 | 195 | 45 | ~330 |
屈服强度(拉伸) | MPa | Ambient | 150 | 160 | 185 | 170 | 40 | ~200 | |
屈服强度(收缩) | MPa | 165 | 186 | ||||||
剪切强度 | MPa | 140 | 214 | 205 | |||||
RB疲劳强度 | MPa | 5x108 cyc | 82 | 60 | 145 | 90 | |||
0.1%蠕变强度 | MPa | 1250C | 34 | 34 | 135 | ||||
无缺口冲击强度 | Joules | 6 | 22 | 3.5 | 11 | ||||
有缺口冲击强度 | Joules | 1.5 | 3.2 | ||||||
延伸率 | $ | 3 | 8-15 | 4 | 5 | 8 | 17 | 30-50 | |
弹性模量 | GPa | Ambient | 45 | 45 | 72 | 73 | 8.9 | 2.1 | 207 |
剪切模量 | GPa | Ambient | 14 | 27 | 28 | 83 | |||
布氏硬度 | 65 | 60 | 80 | 80 | 140 | ||||
泊松比 | 0.35 | 0.35 | 0.33 | 0.30 |
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。
激光处理主要有激光表面热处理和激光表面合金化两种。
激光表面热处理又称为激光退火,实际上是一种表面快速凝固处理方式。而激光表面合金化是一种基于激光表面热处理的新技术。激光表面合金化能获得不同硬度的合金层,具有冶金结合的界面。利用激光辐照源的熔覆作用在高纯镁合金上还可制得单层和多层合金化层。
采用宽带激光在镁合金表面制备Cu-Zr-Al合金熔覆涂层时,由于涂层中形成的多种金属间化合物的增强作用,使合金涂层具有高的硬度,弹性模量,耐磨性和耐蚀性。而由于稀土元素Nd的存在,在经过激光快速熔凝处理之后得到的激光多层涂敷,晶粒得到明显细化,能提高熔覆层的致密性和完整性。
激光处理能处理复杂几何形状的表面,但镁合金在激光处理时易发生氧化,蒸发和产生汽化,气孔以及热应力等问题,设计正确的处理工艺至关重要。
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