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常见问题

镁合金元素影响

文字:[大][中][小] 手机站 2019-09-26     浏览次数:    

①同时提高镁合金的强度与塑性的元素,按强度递增的顺序为:Al、Zn、Ca、Ag、Ce、Ga、Ni、Cu、Th;按塑性递增的顺序为:Tb、Ga、Zn、Ag、Ce、Ca、Al、Ni、Cu。

②只提高镁的塑性,而对强度影响很小:Cd、Ti、Li。

③以牺牲塑性而提高镁的强度:Sn、Pb、Bi、Sb。

主要介绍常用的一些合金元素的作用

①Al:改善合金铸造性能,但有形成显微缩松的倾向。可固溶强化和时效沉淀强化。
②Zn:增加熔体流动性,弱的晶粒细化剂,有形成显微缩松的倾向。在镁合金中的固溶度约为6.2%,有沉淀硬化作用,时效过程中有多种非平衡析出相。共晶点温度较低(347C)。可以提高铸件的抗蠕变性能,Zn含量大于2.5%时则对合金的防腐性能有负面的影响,因此Zn的含量一般控制在2%以下。
③Mn:其加入对镁合金的机械性能影响不大,但降低塑性。在镁合金中加入1-2.5%Mn的主要目的是提高合金的抗应力腐蚀倾向,以沉淀Fe-Mn化合物,形成稳定的金属间化合物来控制固溶的铁含量从而提高耐腐蚀性能和改善合金的焊接性能。同时能细化沉淀产物,增大蠕变抗力。
④Si:降低铸造性能,与Al、Zm、Ag等元素形成稳定的硅化物,可改善端变性能。Mg2Si为粗大的汉字状析出,主要分布在晶界,而且熔点高,增加了熔炼的温度和难度,通过固溶处理无法改变MgzSi的数量、大小和分布。
⑤Zr:最有效的晶粒细化剂,可强烈细化晶粒,减少热裂倾向和提高机械性能和耐热性。在镁合金中加入0.5-0.8%的Zr,其细化晶粒的效果最好。但与Si、Al、Mn等不能同时溶入镁合金中,否则因形成稳定化合物而起不到细化作用;从熔体中清除Fe、Al、Si等元素,稍微改善室温抗拉性能。
⑥RE(稀土元素):可以显著提高合金的耐热性(与Mg形成的化合物具有很高的热稳定性),细化晶粒,减少显微疏松和热裂倾向,改善铸造性能和焊接性能,一般无应力腐蚀倾向,其耐腐蚀性不亚于其它镁合金。常用的稀土元素有Ce、La、Nd、Pr、Y等。
⑦Ca:本身很轻,价格便宜,可以细化晶粒,提高合金高温蠕变抗力,应用比较广泛。
③Li:降低合金密度,MgLi合金是迄今为止最轻的金属结构材料。提高延展性,强烈的降低耐蚀性。共晶成分范围具有极优的变形性能和超塑性。但增大蒸发及燃烧的危险,只能在保护密封条件下熔炼。

值得注意的是以上是单个合金元素的作用,在合金系统中,不同合金元素之间还会相互影响、相互制约。例如,Zr有细化晶粒的作用,但是Zr会和Al和Mn形成稳定的化合物,这样起固溶作用的Zr的量就会减少。所以实际应用的多元合金系统的情况非常复杂。

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