鎂合金性質(zhì)與特點(diǎn)_20090919.ppt

2019/11/1,1,鎂合金的性質(zhì)與特點(diǎn),Inner Mongolia YuFan Technology LTD. Company,Prepared By: Cliff,2019/11/1,2,目 錄,鎂合金的物理冶金特性,鎂合金的牌號(hào)與分類,鎂合金的強(qiáng)化方式與途徑,常用鎂合金的性能,2019/11/1,3,金屬鎂的特性,元素特性: 原子量：24.31 密度:1.74g/cm3 熔點(diǎn):648.8 沸點(diǎn):1107 化合價(jià)+2 電離能7.646 ev,鎂(magnesium) - 銀白色金屬元素，略有延展性,與氧的親合力大，常用做還原劑，去置換鈦、鋯、鈾、鈹?shù)冉饘?粉狀或細(xì)條狀的鎂，在空氣中很易燃燒 金屬鎂無(wú)磁性，且有良好的熱消散性 鎂能直接與氮、硫和鹵素等化合,2019/11/1,4,鎂合金的性能,比重?。轰X的2/3，鐵的1/4 比強(qiáng)度高:比鋁合金高50MPa，是碳鋼2倍 減震性好：阻尼性優(yōu)于鑄鐵 抗沖擊：優(yōu)于鋁合金和軟鋼 切削性好：切削力為鋁和軟鋼的1/2 電磁屏蔽優(yōu)良:可屏蔽頻率范圍較廣 易再生利用：可節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境,2019/11/1,5,鎂合金的晶體結(jié)構(gòu),2019/11/1,6,ASTM 命名方法,2019/11/1,7,合金材料的處理狀態(tài),2019/11/1,8,鎂合金的分類,2019/11/1,9,鎂合金的強(qiáng)化方法,純鎂的室溫性能很差，通過(guò)以下處理性能得以大幅改善,2019/11/1,10,合金元素對(duì)材料性能的影響,鎂合金中的主要合金元素有Al、Zn、Mn等，有害元素有Fe、Ni、Cu,Al: (1) 強(qiáng)度、硬度及鑄造性，含量過(guò)高時(shí)脆化 (2) 提高耐蝕性，但也同時(shí)增加應(yīng)力腐蝕敏感性,Zn: (1) 具有固溶強(qiáng)化及時(shí)效強(qiáng)化作用，改善機(jī)械性質(zhì)及耐腐蝕性 (2) 含量過(guò)高時(shí)，流動(dòng)性降低，減低鑄造性,Mn: (1) 與Fe形成高熔點(diǎn)的Al-Fe-Mn化合物沉淀，減少了雜質(zhì)鐵對(duì)抗蝕性的危害 (2) 細(xì)化晶粒 (3) 提高韌性,Si: (1) 改善鑄件的熱穩(wěn)定性， (2) 降低塑性 (3) 提高流動(dòng)性,2019/11/1,11,合金元素對(duì)材料性能的影響,Be: (1) 微量Be能有效降低鎂合金在熔融、鑄造和焊接過(guò)程中熔體表面的氧化 (2) 晶粒粗化,Re: (1) 提高耐熱性 (2) 晶粒粗化,Cu、Fe、Ni: 降低合金的耐腐蝕性，需嚴(yán)格管控,Si: (1) 改善鑄件的熱穩(wěn)定性， (2) 降低塑性 (3) 提高流動(dòng)性,2019/11/1,12,鎂合金性能的改善方法,合金元素影響鎂合金的力學(xué)、物理、化學(xué)和工藝性能,利用固溶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化來(lái)提高合金的常溫和高溫力學(xué)性能,1.從晶體學(xué)、原子的相對(duì)大小、化學(xué)因素進(jìn)行考慮 2.較高的固溶度，隨溫度變化有明顯變化，時(shí)效后形成有效強(qiáng)化效果的過(guò)渡相 3.提高強(qiáng)度: AlZn Cu 4.提高韌性: ZnAl Cu,2019/11/1,13,鎂合金性能的改善方法,能否熱處理強(qiáng)化取決于固溶度是否隨溫度變化,鎂合金的熱處理工藝大致可分為退貨和固溶時(shí)效兩大類,1. 退 火：降低鎂合金鑄件的內(nèi)應(yīng)力提高工件的尺寸穩(wěn)定性,2. 固溶時(shí)效：形成過(guò)飽和固溶體及有效析出物,2019/11/1,14,鎂合金性能的改善方法,合金的屈服強(qiáng)度和晶粒尺寸之間滿足Hall-Patch關(guān)系,=0 + Kd-1/2,是屈服應(yīng)力；0是單晶體的屈服應(yīng)力；K是常數(shù)；d 是晶粒尺寸,室溫下鋁的K值是68，鎂的K值是280，純鎂或鎂合金之 晶粒細(xì)化對(duì)屈服強(qiáng)度的增加效果非常明顯,晶粒細(xì)化的途徑,熱擠壓，粉末冶金、熱機(jī)械處理(TMT)、等通道角擠壓方法、快速凝固,2019/11/1,15,鎂合金性能的改善方法,復(fù)合材料功能,提高成核率 增加冷卻率 阻止晶界移動(dòng),作為結(jié)構(gòu)材料使用時(shí)，硬度、剛度及耐磨性不夠理想，使用上受到限制。,保持鎂合金輕量化優(yōu)勢(shì)下，使用SiC、Al2O3、石墨、納米陶瓷微粒等制 造鎂基復(fù)合材料來(lái)提高鎂合金強(qiáng)度和耐磨性,復(fù)合材料的制造方法,1. 鑄造冶金法（Casting) 2. 粉末冶金法（Powder Metallurgy） 3. 噴射沉積法 (Spry Forming),2019/11/1,16,材料性能的種類,材料性能主要表現(xiàn)為以下四種：,1. 力學(xué)性能 2. 物理性能 3. 化學(xué)性能 4. 工藝性能,材料力學(xué)性能主要有以下七種：,彈性(彈性模量與剛度) 強(qiáng)度(屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度) 塑性(延伸率) 硬度(布氏、洛氏與維氏),5. 沖擊韌性(沖擊吸收功) 6. 疲勞特性(應(yīng)力大小與循環(huán)次數(shù)) 7. 耐磨性(尺寸變化與質(zhì)量損失),針對(duì)性能主要從以下五種成型方式介紹：,砂型和永久型鑄造、壓鑄、鍛造、擠壓、片材與板材,2019/11/1,17,不同制備方法的材料性能,2019/11/1,18,不同制備方法的材料性能,2019/11/1,19,不同制備方法的材料性能,2019/11/1,20,不同制備方法的材料性能,2019/11/1,21,不同制備方法的材料性能,2019/11/1,22,Thanks !,Cooperate and Win Together,2019/11/1,23,學(xué)習(xí)動(dòng)物精神,11、機(jī)智應(yīng)變的猴子：工作的流程有時(shí)往往是一成不變的，新人的優(yōu)勢(shì)在于不了解既有的做法，而能創(chuàng)造出新的創(chuàng)意與點(diǎn)子。一味 地接受工作的交付， 只能學(xué)到工作方法 的皮毛，能思考應(yīng) 變的人，才會(huì)學(xué)到 方法的