(7.28)--镁及镁合金机械工程材料.ppt

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1、第第2章章镁及镁合金镁及镁合金2.1 2.1 2.1 2.1 概述概述概述概述2.2 2.2 2.2 2.2 纯镁纯镁纯镁纯镁2.3 2.3 2.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金2.4 2.4 2.4 2.4 镁合金的应用镁合金的应用镁合金的应用镁合金的应用2.1概述概述1808年，年，英国英国戴维，戴维，钾钾还原氧化镁，制得镁。还原氧化镁，制得镁。物理性质：银白色物理性质：银白色，密度密度1.74克克/厘米厘米3，熔点，熔点648.9，沸点沸点1090。电离能电离能7.65电子伏特电子伏特。晶体结构：密排六方结构。原子半径：晶体结构：密排六方结构。原子半径：1.72埃埃。具有延展性，无磁

2、性，且有良好的热消散性。具有延展性，无磁性，且有良好的热消散性。热导率热导率:156W/(mK)具有较强还原性具有较强还原性，能与热水反应放出氢气，燃烧时能产生眩目的白光，能与热水反应放出氢气，燃烧时能产生眩目的白光，镁与镁与氟化物、氢氟酸和铬酸不氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用，也不受发生作用，也不受苛性碱侵蚀，但极易苛性碱侵蚀，但极易溶解于有机和无机酸中，镁能直接与氮、硫和卤素等化合，包括烃、溶解于有机和无机酸中，镁能直接与氮、硫和卤素等化合，包括烃、醛、醇、酚、胺、脂醛、醇、酚、胺、脂和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微地或者根本不起作用。地

3、或者根本不起作用。来源：镁存在于来源：镁存在于菱镁矿、白云石、光卤石中。菱镁矿、白云石、光卤石中。每立方英里海水含有约每立方英里海水含有约120120亿磅镁。亿磅镁。镁是在自然界中分布最广的十个元素之一，熔盐电解法熔盐电解法：工业上利用电解熔融氧化镁工业上利用电解熔融氧化镁 硅热还原法硅热还原法：在电炉中用硅铁等使其还原而制得在电炉中用硅铁等使其还原而制得金属镁。金属镁。用途：置换钛、锆、铀、铍等金属。用于制造轻合金用途：置换钛、锆、铀、铍等金属。用于制造轻合金、烟火、闪光粉、烟火、闪光粉、镁盐等。结构性能类似于铝，用于飞机、导弹中。镁在汽油燃点可燃。镁盐等。结构性能类似于铝，用于飞机、导弹中

4、。镁在汽油燃点可燃。牌号化学成份%Mg杂质元素不大于FeSiNiCuAlMnClTiPbZn其它单个杂质Mg999899.980.0020.0030.00050.00050.0040.0020.0020.0010.0010.005Mg999599.950.0030.010.0010.0020.010.010.0030.010.005Mg999099.900.040.020.0010.0040.020.030.0050.01Mg998099.800.050.030.0020.020.050.050.0050.02.2 2.2 2.2 2.2 纯镁纯镁纯镁纯镁纯镁的牌号镁为密排六方结构。熔点648

5、.9。25时晶格常数为：a=0.3202nm，c=0.5199nm；c/a=1.6237。密度低，常用结构材料中最轻的金属：20时密度1.738g/cm3。体积热容比其他金属都低：20时的体积热容为1781J/(dm3K)，铝：2430钛：2394镍：4192铁：3521铜：3459锌：2727镁及其合金是加热升温与散热降温都比其他金属快。2.2 2.2 2.2 2.2 纯镁纯镁纯镁纯镁纯镁的特性纯镁的特性元素元素元素在周期元素在周期表中的排序表中的排序原子原子重量重量 比重比重 熔点熔点%IACS%IACS（Cu=Cu=100100）镁镁121224.324.31.71.7650650404

6、0铝铝131327.027.02.72.76606606464钛钛222247.947.94.54.5166816683.13.1铁铁262655.955.97.97.9153015301818镍镍282858.958.98.98.9145314531818铜铜292963.663.68.98.910831083100100锌锌303065.465.47.17.1693693-化学活性高化学活性高：潮湿大气、海水、无机酸及其盐类、有机酸、甲醇等介质中均会引起剧潮湿大气、海水、无机酸及其盐类、有机酸、甲醇等介质中均会引起剧烈的腐蚀。烈的腐蚀。干燥大气、碳酸盐、氟化物、铬酸盐、氢氧化钠溶液、苯、四

7、氯化碳、汽干燥大气、碳酸盐、氟化物、铬酸盐、氢氧化钠溶液、苯、四氯化碳、汽油、煤油及不含水和酸的润滑油中很稳定。油、煤油及不含水和酸的润滑油中很稳定。室温下，镁表面与大气中氧作用，形成氧化镁薄膜，但薄膜较脆，也不像室温下，镁表面与大气中氧作用，形成氧化镁薄膜，但薄膜较脆，也不像氧化铝薄膜那样致密，故其耐蚀性很差。氧化铝薄膜那样致密，故其耐蚀性很差。室温强度低、塑性差室温强度低、塑性差：纯镁单晶体临界切应力为纯镁单晶体临界切应力为4.8MPa4.8MPa左右，其多晶体的强度和硬度很低，不左右，其多晶体的强度和硬度很低，不能直接用做结构材料。能直接用做结构材料。加工状态bMPasMPaE/GPa(

8、)()HBS铸态11.52.5458930变形状态20.09.04511.512.5362.2 2.2 2.2 2.2 纯镁纯镁纯镁纯镁纯镁的特性纯镁的特性镁物理性能的优点镁物理性能的优点物理性能单位AZ91AM60A380DCA356T6尼龙ABS钢比重g/cm31.811.792.742.691.41.057.8传热系数W/mk5161961590.330.2814膨胀系数m/mk2625.62221.534.576.512减振性能%35MPa29521.2比热J/lk1900264025901200熔化潜热kJ/l6731066凝固范围470-595540-615540-595555-6

9、15腐蚀失重3天5%NaClMg/cm/d0.020.050.10.52.2 2.2 2.2 2.2 纯镁纯镁纯镁纯镁纯镁的特性纯镁的特性机械性能机械性能单位单位条件条件AZ91DAM60A380压铸压铸合金合金A356T6尼龙尼龙ABS钢钢拉拉强度拉拉强度MPaAmbient23022032026219545330屈服强度屈服强度(拉伸拉伸)MPaAmbient15016018517040200屈服强度屈服强度(压缩压缩)MPa165186剪切强度剪切强度MPa140214205疲劳强度疲劳强度MPa5108cyc8260145900.1%蠕变强度蠕变强度MPa1253434135无缺口冲击

10、强度无缺口冲击强度J6223.511有缺口冲击强度有缺口冲击强度J1.53.2延伸率延伸率%38-154581730-50弹性模量弹性模量GPaAmbient454572738.92.1207剪切模量剪切模量GPaAmbient14272883布氏硬度布氏硬度65608080140泊松比泊松比0.350.350.330.302.2 2.2 2.2 2.2 纯镁纯镁纯镁纯镁纯镁的特性纯镁的特性生产铝合金：铝合金中的添加元素。2002年全世界共用了14.56万吨镁，占40%；我国2003年共用2.1万吨镁，占41%。镁与原铝的消费比率约为0.4%。压铸镁合金铸件：2002年原镁消费中，压铸占35%

11、。在镁压铸中，北美、拉美、西欧用量最多。镁合金压铸件在汽车上的使用量上升了15%左右。炼钢脱硫：2002年世界有5.73万吨镁用于炼钢脱硫，占总量的15.70%。我国2003年钢铁脱硫用镁8000吨，占总消费量的15.62%。使用镁粒脱硫效果比碳化钙好，虽然镁价格比碳化钙高，但用量为碳化钙的1/61/7，镁脱硫比碳化钙经济。吨钢消耗镁粒0.40.5公斤，脱硫后含硫量0.0010.005%。金属还原剂：如稀土合金、钛等到。镁牺牲阳极保护阴极：防腐性能好、不需外加直流电源、安装后自动运行、不需维护、占地面积少、工程费用低、与外界环境不发生任何干扰。石油管道、天燃气、煤气管道和储罐；港口、船舶、海底

12、管线、钻井平台；机场、停车场、桥梁、发电厂、市政建设、水处理厂、石化工厂、冶炼厂、加油站的腐蚀防护以及热水器、换热器、蒸发器、锅炉等设备。2.2 2.2 2.2 2.2 纯镁纯镁纯镁纯镁纯镁的应用纯镁的应用消费领域铝合金压铸炼钢脱硫稀土合金金属还原其它合计消费量2.101.020.800.400.300.505.12用镁行业北美拉美西欧亚洲大洋洲非洲与中东总量占总消费量%铝合金5616548994294331984962214561340.00压铸606494972436021821536512780335.00炼钢脱硫2769746502104836503405738515.702003年中

13、国原镁消费量（单位：万吨）2002年世界主要地区的三大用镁行业的原镁用量（单位：吨）2.2 2.2 2.2 2.2 纯镁纯镁纯镁纯镁纯镁的应用纯镁的应用纯镁中加入纯镁中加入AlAl、ZnZn、MnMn、ZrZr及稀土等元素，及稀土等元素，制成镁合金制成镁合金。Mg-Mg-MnMn系、系、Mg-Al-Zn Mg-Al-Zn 系、系、Mg-Zn-Mg-Zn-ZrZr系系 和和Mg-RE-Mg-RE-ZrZr系等合金系。系等合金系。分为变形镁合金和铸造镁合金。分为变形镁合金和铸造镁合金。2.3 2.3 2.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金分类、牌号分类、牌号变形镁合金变形镁合金：MB顺序号表示。

14、顺序号表示。MB1、MB8为为Mg-Mn系系合合金金：具具有有良良好好耐耐蚀蚀性性和和焊焊接接性性，使使用用温温度度不不超超过过150。主主要要用用于制作飞机蒙皮、壁板及宇航结构件。于制作飞机蒙皮、壁板及宇航结构件。MB2、MB3、MB5、MB6、MB7为为Mg-AlZnMn系系合合金金：具具有有好好的的室室温温力力学学性性能能和和焊焊接接性性。主主要要用用于于制制造造飞飞机机舱舱门门、壁壁板板及及导导弹蒙皮。弹蒙皮。MB15、MB21、MB25为为Mg-ZnZr系系合合金金：具具有有较较高高拉拉伸伸与与压压缩缩屈屈服服强强度度、高高温温瞬瞬时时强强度度，及及良良好好的的成成形形和和焊焊接接性

15、性能能，但但塑塑性性中中等等。主主要要用用于于制制造造飞飞机机长长桁桁、操操作作系系统统的的摇摇臂臂、支座等。支座等。Mg-Li系合金是一种新型的镁合金，它密度系合金是一种新型的镁合金，它密度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好，缺小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好，缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有良好口敏感性低，在航空、航天工业中具有良好的应用前景。的应用前景。为保证变形镁合金较高的塑性，为保证变形镁合金较高的塑性，其中合金元素的含量往往比较其中合金元素的含量往往比较低，要求在凝固组织中含有较低，要求在凝固组织中含有较少共晶相。少共晶相。牌号抗拉强度（Mpa）伸长率用 途ZM12355飞机

16、轮毂、支架等抗冲击件ZM21852.5200以下工作的发动机零件等ZM31181.5高温高压下工作的发动机匣等ZM52255机舱隔框、增压机匣等高载荷零件MB12108形状简单受力不大的耐蚀零件MB225020飞机蒙皮、壁板及耐蚀零件MB82607形状复杂的锻件和模锻件MB153359室温下承受大载荷的零件，如机翼等铸造镁合金铸造镁合金：ZM顺序号表示。顺序号表示。ZM1、ZM2、ZM7、ZM8：Mg-Al-Zn系系ZM5：Mg-Zn-Zr系系：较较高高的的强强度度，良良好好的的塑塑性性和和铸铸造造工工艺艺性性能能，耐耐热热性性较较差差，主主要要用用于于制制造造150以以下下工工作作的的飞飞机

17、机、导导弹弹、发发动动机机中中承承受受较较高高载载荷的结构件或壳体。荷的结构件或壳体。ZM3、ZM4和和ZM6：Mg-RE-Zr系系。良良好好铸铸造造性性能能、常常温温强强度度和和塑塑性性较较低、耐热性较高，主要用于制造低、耐热性较高，主要用于制造250以下工作的高气密零件。以下工作的高气密零件。2.3 2.3 2.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金分类、牌号分类、牌号铸造镁合金中合金元素含量高于变形镁合金，以保证液态合金具铸造镁合金中合金元素含量高于变形镁合金，以保证液态合金具有较低的熔点，较高的流动性和较少的缩松缺陷等。如果还需要有较低的熔点，较高的流动性和较少的缩松缺陷等。如果还需要通

18、过热处理对镁合金进一步强化，那么所选择的合金元素还应该通过热处理对镁合金进一步强化，那么所选择的合金元素还应该在镁基体中具有较高的固溶度，而且这一固溶度还会随着温度的在镁基体中具有较高的固溶度，而且这一固溶度还会随着温度的改变而发生明显的变化，并在时效过程中能够形成强化效果显著改变而发生明显的变化，并在时效过程中能够形成强化效果显著的第二相。铝在的第二相。铝在-Mg中的固溶度在室温时大约只有中的固溶度在室温时大约只有2，升至共，升至共晶温度晶温度436时则高达时则高达12.1，因此压铸，因此压铸AZ91HP合金具备了一定合金具备了一定的时效强化能力，其强度有可能通过固溶和时效的方法得到进一的时

19、效强化能力，其强度有可能通过固溶和时效的方法得到进一步的提高。步的提高。合金化强化：合金化强化：合金元素的类型：合金元素的类型：包晶反应类元素：包晶反应类元素：Zr(3.8%)，Mn(3.4%)：细化晶粒、净化合金、提高抗蚀性和耐热性。：细化晶粒、净化合金、提高抗蚀性和耐热性。共晶反应类元素：共晶反应类元素：Ag(15.5%)，Al(12.7%)，Zn(8.4%)，Li(5.7%)，Th(4.5%)：如：如MgAlZn和和MgZnZr系合金等。这类元素在系合金等。这类元素在Mg中有明显的溶解度变化，可产生明显的中有明显的溶解度变化，可产生明显的时效硬化效应。时效硬化效应。稀土元素稀土元素(RE

20、）：）：Y(12.5%)，Nd(3.6%)，La(1.9%)，Ce(0.85%)，Pr(0.5%)，混合，混合RE(以以Ce或或La为主为主)。多属共晶反应型元素，共晶温度比。多属共晶反应型元素，共晶温度比Mg-Al和和Mg-Zn高，高，MgRE系的固溶系的固溶体和稀土化合物耐热性高，原子扩散速度慢，利于抗蠕变，故体和稀土化合物耐热性高，原子扩散速度慢，利于抗蠕变，故Mg-RE-Zr和和Mg-REMn系合金是耐热镁合金，可在系合金是耐热镁合金，可在150250工作。工作。2.3 2.3 2.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金强化方式强化方式形变硬化、晶粒细化、形变硬化、晶粒细化、合金化合金化

21、、热处理、热处理、陶瓷相增强镁合金陶瓷相增强镁合金合金化强化机制合金化强化机制：固溶强化、第二相强化（弥散强化、析出强化）固溶强化、第二相强化（弥散强化、析出强化）固溶强化：固溶强化：根据原子尺寸、晶格类型、电化学性质和电子浓度等因素，镁和周期表中根据原子尺寸、晶格类型、电化学性质和电子浓度等因素，镁和周期表中可形成合金的元素几乎只能形成有限固溶体；合金元素溶入基体中，通过原子可形成合金的元素几乎只能形成有限固溶体；合金元素溶入基体中，通过原子错排、溶质与溶剂原子弹性模量的差异而强化基体；若溶质原子提高了合金熔错排、溶质与溶剂原子弹性模量的差异而强化基体；若溶质原子提高了合金熔点、增大弹性模量

22、、减小原子自扩散，还可提高抗蠕变性能。点、增大弹性模量、减小原子自扩散，还可提高抗蠕变性能。第二第二相强化：相强化：超过溶解度的合金元素将与镁形成中间相，有下列三种类型：超过溶解度的合金元素将与镁形成中间相，有下列三种类型：AB型简单立方型简单立方CsCl结构。如结构。如MgTi、MgAg、MgCe和和MgSn。AB2型型Laves相，相，如：如：MgCu2；MgZn2；MgNi2。CaF2型面心立方金属间化合物，如型面心立方金属间化合物，如Mg2Si和和Mg2Sn。当合金元素在基体中的溶解度随温度降低而下降时，将从基体中析出第二当合金元素在基体中的溶解度随温度降低而下降时，将从基体中析出第二

23、相阻碍位错运动和滑移，使屈服强度提高，产生相阻碍位错运动和滑移，使屈服强度提高，产生析出强化（析出强化（时效强化）。强化时效强化）。强化效果取决于尺寸、形状、物理性能和析出相与基体间的界面性质。效果取决于尺寸、形状、物理性能和析出相与基体间的界面性质。弥散强化弥散强化的颗粒是合金在凝固过程中产生，其熔点较高、不溶于镁基体、的颗粒是合金在凝固过程中产生，其熔点较高、不溶于镁基体、具有良好的热力学稳定性。弥散强化比析出强化可以保持到更高的温度。具有良好的热力学稳定性。弥散强化比析出强化可以保持到更高的温度。2.3 2.3 2.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金强化方式强化方式时效沉淀强化 镁合金

24、时效硬化效应没有A1合金明显，与其结构变化特点有关。Mg-Al和MgAlZn系合金缓冷试样(空冷或油淬)在150一222时效，先从晶界或缺陷部位发生不连续沉淀，不经GP区阶段即直接析出片状平衡相Mg4Al3，沿一定取向向晶粒内生长。此时，沉淀区的基体浓度和晶格常数已达平衡状态，未发生沉淀反应的晶粒内部，晶格常数和浓度保持不变。这种片层状不连续反应结构又称珠光体型沉淀。这种组织中的Mg4Al3相弥散度低，片间距大(200nm)，基体浓度低，无共格或中共格应力场，故强化效果低。当不连续沉淀向晶内发展到一定程度后，晶粒内部才能发生连续分解。此时，细小的片状Mg4Al3 相一边析出和长大，固溶体浓度和

25、晶格常数也发生连续变比，最终达到与时效温度相适应的平衡状态。这种沉淀的特点是基体浓度和晶格常数是连续变化的，即连续沉淀。这两种合金的显微组织，一般是由连续和不连续反应组织组成。但两类组织所占比例的大小，则由合金的浓度和热处理制度来决定。合金的过饱和度低，固溶体浓度不均匀(偏折)，时效不足或温度低时，不连续沉淀将占优势，反之，铝浓度高，进行了充分均匀比处理，淬火速度快，时效温度高，连续沉淀则占主要地位，因为不连续沉淀是由于沉淀相结构与基体相差较大，沉淀应变能过高，只能从晶界开始逐渐向晶内发展：如果时效温过高(250以上)，原子扩散能力强，不连续沉淀也可能不发生，只出现连续沉淀。2.3 2.3 2

26、.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金强化方式强化方式晶粒细化晶粒细化 S=0+kd0.5镁合金：镁合金：k=280320MPam0.5铝合金：铝合金：k=68MPam0.5通过下列手段控制镁合金晶粒尺寸，以提高镁合金强度和塑性。通过下列手段控制镁合金晶粒尺寸，以提高镁合金强度和塑性。变质处理或过热处理镁合金熔体细化晶粒向镁合金熔液中添加晶粒细化剂如含向镁合金熔液中添加晶粒细化剂如含Zr细化剂、含细化剂、含C细化剂。凝固时锆以细化剂。凝固时锆以六方晶型六方晶型Zr质点形式析出，弥散分布于镁合金熔体中作为镁的结晶核心，质点形式析出，弥散分布于镁合金熔体中作为镁的结晶核心，使镁合金组织明显细化；加

27、入的使镁合金组织明显细化；加入的C与铝形成与铝形成Al4C3，其晶格类型属于六方晶系、，其晶格类型属于六方晶系、晶格常数均与镁相近，同样作为镁的结晶核心。晶格常数均与镁相近，同样作为镁的结晶核心。将镁合金过热到将镁合金过热到850左右保温左右保温30分钟，然后快冷到铸造温度浇注的过程分钟，然后快冷到铸造温度浇注的过程即为过热处理。这种处理最适于含即为过热处理。这种处理最适于含Al、Mn和杂质和杂质Fe的镁合金。细化原因可能的镁合金。细化原因可能是过热处理时产生了六方晶格是过热处理时产生了六方晶格MnAl4等高熔点化合物在结晶过程中起晶核作用，等高熔点化合物在结晶过程中起晶核作用，从而细化晶粒。

28、从而细化晶粒。铸锭塑性变形细化晶粒快速凝固细化晶粒半固态成形细化晶粒2.3 2.3 2.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金强化方式强化方式加工状态加工状态0.2b原始加工态原始加工态7575170170固溶处理固溶处理7575190190固溶固溶+175+175 16h16h时效时效175175240240热处理强化热处理强化铸态镁合金的力学性能可通过热处理的方法改善；锻造态镁合金可用冷加工、退火、固溶和时效等方式来提高镁合金的力学性能。Mg 8%Zn二元合金（MPa）溶解度c点附近的合金，时效强化效果最高。成分向左或向右偏离c点，强化效果都将降低。合金成分向左偏离时，由于固溶体的过饱和度降

29、低，故淬火时效效果减小。合金成分位于b点以左时，合金不再可能通过热处理进行强化。合金成分向右偏离c点，淬火时效强化效果也将降低。因为时效过程是在固溶体中进行的，根据杠杆定律，合金成分向右偏离c点越远，其所含固溶体的量越少，故强化效果越低。但如果第二相不太脆，合金的强度也可能有所增加，因为第二相的硬度往往高于固溶体，其含量增多势必增大合金的强度。2.3 2.3 2.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金强化方式强化方式镁基复合材料：将SiC、A12O3或石墨的粉末、纤维或晶须加入熔融的镁合金中采用压铸或挤压铸造等方法制得。镁合金与陶瓷增强相表面的氧和氮的反应，有利于提高与基体镁合金之间的润湿性。如

30、SiC可与镁反应生成Mg2Si。镁基复合材料具有比镁合金高得多的力学性能。如挤压铸造方法制备体积分数=16%A12O3纤维增强镁合金AZ91复合材料在180的疲劳极限比原来提高了1倍。当(A12O3)=30%时，其弹性模量也增加1倍。镁基复合材料的基体可以是铸造镁合金，也可以是锻造镁合金。复合强化复合强化2.3 2.3 2.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金强化方式强化方式 铸造和变形镁合金均可进行退火(T2)、时效(T1)、淬火(T4)和人工时效（T6，T61)，规范和应用范围与铸造铝合金基本相同，只是镁合金的扩散速度，淬火敏感性低。镁合金可用静止或流动的空气淬火，也有时用热水淬火(如T6

31、1)，强度比空冷的T6高。绝大多数镁合金对自然时效不敏感，淬火后在室温能长期保持淬火状态，即使人工时效，时效温度也要比铝合金高（达175-250）。镁合金加热时的氧化倾向比铝合金高，为了防止燃烧，加热炉应保持中性气氛或通人SO2气体。2.3 2.3 2.3 2.3 镁合金镁合金镁合金镁合金热处理热处理2.4镁及镁合金的应用镁及镁合金的应用航空航天工业、军工领域、交通领域（包括汽车工业、飞机工业、摩托车工业、自行车工业等）、3C领域等。镁合金的特点可满足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求，可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。从20世纪40年代开始，镁合金首先

32、在航空航天部门得到了优先应用。B-36重型轰炸机每架用4086kg镁合金簿板；洛克希德F-80喷气式歼击机镁板机翼，使结构零件从47758个减少到16050个；“大力神”火箭使用了600kg的变形镁合金；“季斯卡维列尔”卫星中使用了675kg的变形镁合金；直径约1米的“维热尔”火箭壳体是用镁合金挤压管材制造的。我国的歼击机、轰炸机、直升机、运输机、民用机、机载雷达、地空导弹、运载火箭、人造卫星、飞船上均选用了镁合金构件：一个型号的飞机最多选用了300-400项镁合金构件；一个零件的重量最重近300kg；一个构件的最大尺寸达2m多。在军工方面需要镁合金板材以提高结构件强度,减轻装备重量,提高武器

33、命中率。国防工业领域国防工业领域 由于镁及镁合金耐冲击，如果能够开发出与铝合金耐蚀性能相当的镁合由于镁及镁合金耐冲击，如果能够开发出与铝合金耐蚀性能相当的镁合金，则其在兵器等各种军用领域将有着广阔的应用前景。如照明弹用镁粉、金，则其在兵器等各种军用领域将有着广阔的应用前景。如照明弹用镁粉、穿甲弹用高比强度穿甲弹用高比强度镁合金弹托镁合金弹托材料，以及可用变形镁合金制造的战术航空导材料，以及可用变形镁合金制造的战术航空导弹舱段、副翼蒙皮、壁板和雷达、卫星上用的镁合金井字梁、相机架和外壳弹舱段、副翼蒙皮、壁板和雷达、卫星上用的镁合金井字梁、相机架和外壳等零件。等零件。武器轻量化是现代兵器的发展趋势

34、，利用镁合金取代现有武器上的一些武器轻量化是现代兵器的发展趋势，利用镁合金取代现有武器上的一些零部件正成为各国研究的热点。有关单位已分别通过锻造或铸造成型方式开零部件正成为各国研究的热点。有关单位已分别通过锻造或铸造成型方式开发出了变形镁合金冲锋枪机匣、枪尾、提把、前扶手、枪托体、大托弹板、发出了变形镁合金冲锋枪机匣、枪尾、提把、前扶手、枪托体、大托弹板、瞄具座、小弹匣座以及军用铸造合金发动机进出水管和发动机滤座等军品武瞄具座、小弹匣座以及军用铸造合金发动机进出水管和发动机滤座等军品武器用零部件，其中部分对耐蚀耐磨有较高要求的军用镁合金零部件还被通过器用零部件，其中部分对耐蚀耐磨有较高要求的军

35、用镁合金零部件还被通过协和涂层的方法进行了相应的表面处理。目前，这些研制生产出的军用镁合协和涂层的方法进行了相应的表面处理。目前，这些研制生产出的军用镁合金零部件已进入实际演示验证和考核阶段，预计不久将得到初步应用。金零部件已进入实际演示验证和考核阶段，预计不久将得到初步应用。2.4镁及镁合金的应用镁及镁合金的应用2.4镁及镁合金的应用镁及镁合金的应用镁合金在汽车工业的应用镁合金在汽车工业的应用 镁合金汽车零件的好处可简单归纳为：密度小，可减轻整车重量，间接减少燃油消耗量；镁比强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能承受一定负荷；镁具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低；镁具有较

36、高阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，用于壳体可降低噪声，用于座椅、轮圈可以减少振动，提高汽车的安全性和舒适性。早在1930年镁合金就用于一辆赛车上的活塞和欧宝汽车上的油泵箱。上世纪六十年代在有的车上用量达到23千克，主要用作阀门壳、空气清洁箱、制动器、离合器、踏板架等；上世纪八十年代初，严格控制铁、铜、镍等杂质含量，镁合金的耐蚀性得到了解决，同时，成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从上世纪九十年代开始，欧美、日、韩开始把镁合金用于汽车零件上。镁合金压铸件在汽车上的应用已经显示出长期的增长态势。在过去十年里，其年增长速度超过15%。在欧洲，已经有300种不同的镁制部件用于组装汽车，每辆欧

37、洲生产的汽车上平均使用2.5kg镁。每辆汽车对镁的需求将提高至70120kg。目前，汽车仪表、座位架、方向操纵系统部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、发动机和安全部件上都有镁合金压铸产品的应用。重庆长安集团公司重庆长安集团公司：完成了完成了JL462Q发动机变速器上、下壳体用镁合金替代铝合金的产品试制，发动机变速器上、下壳体用镁合金替代铝合金的产品试制，已形成年产已形成年产1500t汽车变速器压铸的生产能力。汽车变速器压铸的生产能力。2003年底，变速器上下壳体、年底，变速器上下壳体、箱体延伸体和缸罩等箱体延伸体和缸罩等7个零件已批量装车，并通过了小批量装车试验，目前个零件已批量装车，并通过

38、了小批量装车试验，目前正在进行批量生产前的最后中批量装车考核中；此外，该公司还打算用镁合正在进行批量生产前的最后中批量装车考核中；此外，该公司还打算用镁合金取代更多的零部件，如方向盘、座椅内架等，逐步使每辆车用量达到金取代更多的零部件，如方向盘、座椅内架等，逐步使每辆车用量达到20Kg。一汽集团一汽集团：试制成功了气门室罩盖、变速箱盖、发动机油喷等镁合金压铸件，其中气门试制成功了气门室罩盖、变速箱盖、发动机油喷等镁合金压铸件，其中气门室罩盖已通过装车试验。室罩盖已通过装车试验。东风汽车公司：东风汽车公司：以镁合金变速箱上盖的产业化应用为重点突破对象，完成了以镁合金变速箱上盖的产业化应用为重点突破对象，完成了10万次规范的台万次规范的台架试验，并顺利通过考核；同时对已装车的真空助力器中间隔板、左右脚踏架试验，并顺利通过考核；同时对已装车的真空助力器中间隔板、左右脚踏步的应用情况调查表明其应用效果良好。步的应用情况调查表明其应用效果良好。2.4镁及镁合金的应用镁及镁合金的应用