1、精選優質文檔-傾情為你奉上鎂合金的優缺點及應用鎂合金是以鎂為原料的高性能輕型結構材料，比重與塑料相近，剛度、強度不亞于鋁，具有較強的抗震、防電磁、導熱、導電等優異性能，并且可以全回收無污染。鎂合金質量輕，其密度只有1.7 kg/m3，是鋁的2/3，鋼的1/4，強度高于鋁合金和鋼，比剛度接近鋁合金和鋼，能夠承受一定的負荷，具有良好的鑄造性和尺寸穩定性，容易加工，廢品率低，具有良好的阻尼系數，減振量大于鋁合金和鑄鐵，非常適合用于汽車的生產中，同時在航空航天、便攜電腦、手機、電器、運動器材等領域有著廣泛的應用空間。一、鎂合金的優點1、鎂合金密度小但強度高、剛性好。在現有工程用金屬中，鎂的密度最小，是

2、鋼的1/5，鋅的1/4，鋁的2/3。普通鑄造鎂合金和鑄造鋁合金的剛度相同，因而其比強度明顯高于鋁合金。鎂合金的剛度隨厚度的增加而成立方比增加，故而鎂合金制造剛性好的性能對整體構件的設計十分有利。2、鎂合金的韌性好、減震性強。鎂合金在受外力作用時，易產生較大的變形。但當受沖擊載荷時，吸收的能量是鋁的1.5倍，因此，很適合應于受沖擊的零件車輪；鎂合金有很高的阻尼容量，是避免由于振動、噪音而引起工人疲勞等場合的理想材料。3、鎂合金的熱容量低、凝固速度快、壓鑄性能好。鎂合金是良好的壓鑄材料，它具有很好的流動性和快速凝固率，能生產表面精細、棱角清晰的零件，并能防止過量收縮以保證尺寸公差。由于鎂合金熱容量

3、低，與生產同樣的鋁合金鑄件相比，其生產效率高40%50%，且鑄件尺寸穩定，精度高，表面光潔度好。4、鎂合金具有優良的切削加工性。鎂合金是所有常用金屬中較容易加工的材料。加工時可采用較高的切削速度和廉價的切削刀具，工具消耗低。而且不需要磨削和拋光，用切削液就可以得到十分光潔的表面。5、資源豐富。中國是鎂資源大國，菱鎂礦、白云石礦和鹽湖鎂資源等優質煉鎂原料在中國的儲量十分豐富，為中國的原鎂工業及“下游”產業的蓬勃發展和不斷進步提供了物質保證。進入20世紀90年代以來，隨著改革開放和市場經濟的不斷深入發展，中國鎂工業也有了突飛猛進的發展。2000年全國鎂產量約為200 kt，幾乎占世界鎂產量的40%

4、，位居全球第一。2005年，原鎂產量達到354 kt，原鎂產能接近600 kt，比2004年凈增100kt，同比增長32.1%，占全球鎂產量的2/3，成為中國繼鋁、銅、鉛、鋅之后的第五大有色金屬。二、鎂合金的缺點1、易燃性。鎂元素與氧元素具有極大的親和力，其在高溫下甚至還處于固態的情況下，就很容易與空氣中的氧氣發生反應，放出大量熱，且生成的氧化鎂導熱性能不好，熱量不能及時發散，繼而促進了氧化反應的進一步進行，形成了惡性循環，而且氧化鎂疏松多孔，不能有效阻隔空氣中氧的侵入。2、室溫塑性差。鎂屬于密排六方晶體結構，其在室溫下只有1個滑移面和3個滑移系，因此它的塑性變形主要依賴于滑移與孿生的協調動作

5、，但鎂晶體中的滑移僅發生在滑移面與拉力方向相傾斜的某些晶體內，因而滑移的過程將會受到極大地限制，而且在這種取向下孿生很難發生，所以晶體很快就會出現脆性斷裂。在溫度超過250時，鎂晶體中的附加滑移面開始起作用，塑性變形能力變強。3、耐蝕性差。鎂具有很高的化學活潑性，其平衡電位很低，與不同類金屬接觸時易發生電偶腐蝕，并充當陽極作用。在室溫下，鎂表面與空氣中的氧發生反應，形成氧化鎂薄膜，但由于氧化鎂薄膜比較疏松，其致密系數僅為0.79，即鎂氧化后生成氧化鎂的體積縮小， 因此耐蝕性很差。三、鎂合金應用及發展現狀全球鎂合金的需求年均增長達到10% 左右，西方鎂合金的市場需求增長率達到了15% 以上，未來

6、鎂合金的市場需求將呈現快速增長的趨勢。鎂合金主要應用于汽車、3C、航空航天領域，其中應用于汽車產業（70%）、3C行業（20%）、軍事和航空航天（10%）。1、國外鎂合金應用發展現狀國外對于鎂及其合金的研究開發較早，到目前鎂及其合金材料的開發應用已進入相對比較成熟的階段。其中北美是目前鎂及其合金材料用量最多的地區，而歐洲鎂及鎂合金產業的發展速度也增長迅速。但比較來看，國外不同國家和地區對于鎂及其合金材料的開發應用仍然存在較大的差異，其中表現突出的仍然集中在德國、俄羅斯、美國、加拿大、日本等對鎂合金研究開發較早的國家。具體應用主要集中在以下幾個方面：鎂合金在汽車工業中的應用鎂合金在汽車上的應用已

7、經有許多年的歷史，從20 世紀20年代開始，鎂制零件就開始在賽車上應用。到了20 世紀90 年代，鎂合金發展迅速，各國相繼出臺了鎂研究計劃，開展了大型的“產、學、研”聯合攻關項目和計劃。德國政府制訂了一個投資2500 萬德國馬克的鎂合金研究開發計劃，主要研究壓鑄合金工藝，快速原型化與工具制造技術和半固態成型工藝，以提高德國在鎂合金應用方面的能力；1993 年歐洲汽車制造商提出“3 L 汽油轎車”的新概念，美國也提出了“PNGV”（新一代交通工具）的合作計劃，其目標是生產出消費者可承受的每百公里耗油3 L 的轎車，且整車至少80以上的部件可以回收，這些要求迫使汽車制造商采用更多高新技術，生產重量

8、輕、耗油少、符合環保要求的新一代汽車，因此除汽車輪轂外，鎂合金還被廣泛應用于增壓器轉子、發動機傳動箱體、風扇、發動機零件、整體座椅系統、儀表板整體框架、方向盤、草坪機底盤等其他零部件。國際國內對于鎂合金在汽車上的應用的研究不斷發展，應用領域不斷擴大，應用的量也相應增加。目前全球汽車平均每輛用鎂合金45 kg，根據西方汽車工業界的展望，在未來二十年里，平均每輛汽車上的鎂合金用量將達到100120 kg，將比目前增長50 倍以上，屆時僅用于汽車的鎂合金將超過500 萬t，約為目前全球鎂年生產量(80 萬t) 的6 倍。相較于鋁合金、在成熟產品上鎂合金將具備更高的性價比：如果按原鎂16000 元/t

9、 和電解鋁13000 元/t 的行業平均成本分析，由于鎂合金比重較小（鎂比重為1.7kg/m3， 鋁比重為2.7 kg/m3），相同體積的鎂合金成本較鋁合金低30%。圖1 汽車中各種原材料使用比例鎂合金在電子領域中的應用在3C 產品領域，以筆記本電腦、手機和數碼相機為代表的3C 產品朝著輕、薄、短、小方向發展的推動下，鎂合金的應用得到了持續增長。鎂合金與傳統3C產品使用的外殼材料相比具有輕量化、剛性高、減震性好、無磁、散熱、可回收等優點；特別是應用于3C 產品外殼上其外觀及觸摸質感極佳，已成為設計和消費的流行趨勢。與塑料相比鎂合金具有良好的導熱性、剛性，特別是極其易于回收。一旦鎂合金的應用進入

10、良性循環之后，其廢料不僅不會危害環境，其優良的再生性也會致使鎂資源得到充分利用，也使鎂合金使用成本更進一步的降低。不僅如此，鎂合金還具有非常好的壓鑄工藝性能，采用壓鑄的方法制造的鎂合金3C 類產品外殼，厚度最薄可達0.4 mm，并且強度和剛度都極為優異。以耐沖撞性為例，其耐撞強度及吸振性均遠較塑料佳，尤其是相同抗力下厚度僅塑料的1/3，且具良好的散熱性及防電磁波干擾的性能。以上特性使鎂合金在3C 產業（計算機、通訊、消費電子）及電動工具，運動器材等方面的應用，已成為一個新的市場熱點，如筆記本計算機、掌上計算機外殼、照相機外殼、攝相機外殼、投影錄像機外殼、電視機、音響外殼等，而且其應用領域還在迅

11、速擴大。鎂合金在國防領域及其他領域的應用鎂合金由于質量輕而被廣泛地應用于國防和航空航天產品，其應用包括飛行器機身及其發動機、起落輪、火箭、導彈及其發射架、衛星探測器、旋轉羅盤、電磁套罩、雷達和電子裝置以及地面控制裝置等。如MD600 直升機的主傳動系統使用鎂合金后，水平旋翼系統的功能得到有效提高。太空飛船和衛星部件使用鎂合金后能適應太空運行的特殊環境，諸如由空氣動力學加熱引起的溫度極限、臭氧侵蝕、短波電磁輻射和高能粒子( 電子、質子和小隕石) 的沖擊等。鎂合金在航空、航天較早得到應用, 在兵器上也得到一定應用，最早應用于軍事領域是在1916年，被用于制造77mm炮彈引線。國外一些發達國家由于資

12、源原因,對鎂合金在兵器上的應用還持謹慎態度。2、國內鎂合金應用發展現狀我國的鎂儲量世界第一，我國已探明的白云石礦資源總量為40 億t，青海柴達木盆地的33 個鹽湖鎂鹽儲量為47.5 億t，而且儲存形式為非常有利于開采的高純度氯化鎂。我國的菱鎂礦資源總量31.45 億t，符合煉鎂要求的一、二級礦占78%，已探明儲量可開采年限至少有1000 年之久。而大海則是最大的“鎂礦”，海水中含鎂約2100 億t，其中每千克海水中約含3.8 g 氯化鎂，可以預見的將來中國絕不會缺鎂資源。而與鎂不同的是中國的鋁土礦資源非常貧乏，中國國內鋁土礦資源僅能供應中國生產10 年，目前60% 的鋁土礦資源依賴進口，發展鎂

13、合金產業符合中國的資源戰略。我國對鎂合金的開發利用也非常重視，科技部、國家自然科學基金委員會等部門針對鎂合金開發相繼出臺了各種研究計劃，加深、加快對鎂合金材料的應用與開發研究。2000 年3 月，科技部啟動了“鎂合金開發應用及產業化”的前期戰略研究，全國共有4 個研究所、7 所高校、20 多家企業直接參與了“鎂合金開發應用及產業化”項目的實施。該項目開發的新型水氯鎂石脫水制備無水氯化鎂的工程技術在國際上處于較高水平；開發的皮江法煉鎂工藝技術不斷提高，有效節約了資源，提高了生產效率，減少了污染；開發的高品質鎂合金短流程工藝，降低了成本；開發的具有自主知識產權的10 款鎂合金冷、熱室壓鑄機及配套設

14、備，國內市場占有率達到50%，基本滿足了國內鎂合金壓鑄生產需求。目前該項目已取得一些階段性成果：解決了材料研究、產品設計、模具制造、壓鑄成型到表面防腐等系列關鍵工程技術。成功開發應用了25 種鎂合金摩托車零件和52 種鎂合金汽車零件，分別裝車90 萬輛和54.65 萬輛，微型汽車單車最高用鎂零件9 kg，轎車最高用鎂零件8.17 kg ；同時開發了14 類鎂合金3C 產品零件和8 種列車制動器零件，為進一步擴大應用打下了良好基礎。同時建立了從鎂合金前沿高科技研發到產業化技術開發的研發體系，突破了一批前沿核心技術和產業化關鍵技術，培育組建了十幾家有關鎂合金及制品的股份制公司，建立了一批鎂合金產業化基地，啟動了鎂合金標準體系建設工作，并已完成一批標準的制定。鎂合金材料作為21世紀新型綠色環保結構材料,將在實現產品輕量化技術領域起到越來越重要的作用,西方工業發達國家已將鎂合金材料作為重要的戰略物資進行研究開發,對其相關材料和制造技術的研究實行嚴格保密。而我國是鎂資源最豐富的國家,可利用的鎂資源占世界貯量的70%,是世界上原鎂生產和出口量最大的國家。