镁及镁合金知识

镁合金的一些知识（一）特点其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：散热快、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。

应用范围：镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的镁合金（英文：Magnesium alloy）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）最高。

比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远高于工程塑料。

可作为阴极保护材料。

在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪音影响。

镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。

镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250MPA，最高可达600多Mpa。

屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。

镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100% 回收再利用。

镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高，可进行高精度机械加工。

镁合金具有良好的压铸成型性能，压铸件壁厚最小可达0.5mm。

适应制造汽车各类压铸件。

但镁合金线膨胀系数很大，达到25～26 μm/m℃，而铝合金则为23 μm/m℃，黄铜约20 μm/m℃，结构钢12 μm/m℃，铸铁约10μm/m℃，岩石（花岗岩、大理石等）仅为5～9 μm/m℃，玻璃5～11 μm/m℃。

镁合金牺牲阳极是以镁为基础加入其他元素组成的合金。

其特点是：密度小，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。

目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。

（新版）金属冶炼（镁及镁合金制造与铸造）主要负责人考试题库（含答案）单选题1.根据本质安全定义,下列装置或设备,属于从本质安全角度出发而采取的安全措施的是()。

A、汽车上设置的安全气囊B、切割机械上设置的光控断电装置C、现场作业人员佩戴的呼吸器答案：B2.某铜冶炼工厂精炼工段四班进行4#阳极炉出铜前的准备工作。

凌晨0:40张某点燃液化石油气烧咀,开始烘烤中间包和流槽。

2:10烘烤结束,炉后操作工李某将液化石油气阀门关闭,并将烘烤烧咀扔至浇铸包东侧的地沟旁后,刚转身离去,地沟内遂发生了爆炸,产生的冲击波将地沟上的水泥盖板掀起,并使设在地沟西头的两台电子秤变形损坏;同时将李某掀翻在圆盘浇铸机底下,造成左臂、左腿等处被擦伤。

请根据上述场景回答下列问题。

该起事故的直接责任者是()。

A、张某B、李某C、车间主任3.根据《中华人民共和国安全生产法》的规定,生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作所负的职责不包括()。

A、建立、健全本单位安全生产责任制B、督促落实本单位重大危险源的安全管理措施C、组织制定本单位安全生产规章制度和操作规程答案：B4.重大危险源是指生产、储存、使用或者搬运危险化学品,且危险化学品的数量等于或者超过()的单元(包括场所和设施)。

A、设计量B、规定量C、临界量答案：C5.某工人经过安全教育培训后,仍然未戴安全帽就进入现场作业。

从事故隐患的角度来说,这种情况属于()。

A、物的不安全状态B、人的不安全行为C、管理上的缺陷6.有限空间作业应当严格遵守()的原则。

A、先通风、再检测、后作业B、先通风、再作业、后检测C、先检测、再通风、后作业答案：A7.某企业在进行地下管道维修时,由该企业一名员工带领当天从劳务市场招收的3名劳务人员直接进入现场工作,1名先入井的劳务人员中毒晕倒,另外3名立即下井抢救,因没有穿戴任何防护设备,均中毒倒地,导致4人死亡,为防止类似事件再次发生,应采取的防范措施是()。

镁合金的优缺点及应用镁合金是以镁为原料的高性能轻型结构材料，比重与塑料相近，刚度、强度不亚于铝，具有较强的抗震、防电磁、导热、导电等优异性能，并且可以全回收无污染。

镁合金质量轻，其密度只有1.7 kg/m3，是铝的2/3 ，钢的1/4 ，强度高于铝合金和钢，比刚度接近铝合金和钢，能够承受一定的负荷，具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低，具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸铁，非常适合用于汽车的生产中，同时在航空航天、便携电脑、手机、电器、运动器材等领域有着广泛的应用空间。

一、镁合金的优点1、镁合金密度小但强度高、刚性好。

在现有工程用金属中，镁的密度最小，是钢的1/5 ，锌的1/4 ，铝的2/3 。

普通铸造镁合金和铸造铝合金的刚度相同，因而其比强度明显高于铝合金。

镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加，故而镁合金制造刚性好的性能对整体构件的设计十分有利。

2、镁合金的韧性好、减震性强。

镁合金在受外力作用时，易产生较大的变形。

但当受冲击载荷时，吸收的能量是铝的1.5 倍，因此，很适合应于受冲击的零件—车轮；镁合金有很高的阻尼容量，是避免由于振动、噪音而引起工人疲劳等场合的理想材料。

3、镁合金的热容量低、凝固速度快、压铸性能好。

镁合金是良好的压铸材料，它具有很好的流动性和快速凝固率，能生产表面精细、棱角清晰的零件，并能防止过量收缩以保证尺寸公差。

由于镁合金热容量低，与生产同样的铝合金铸件相比，其生产效率高40%- 50% 且铸件尺寸稳定，精度高，表面光洁度好。

4、镁合金具有优良的切削加工性。

镁合金是所有常用金属中较容易加工的材料。

加工时可采用较高的切削速度和廉价的切削刀具，工具消耗低。

而且不需要磨削和抛光，用切削液就可以得到十分光洁的表面。

5、资源丰富。

中国是镁资源大国，菱镁矿、白云石矿和盐湖镁资源等优质炼镁原料在中国的储量十分丰富，为中国的原镁工业及“下游”产业的蓬勃发展和不断进步提供了物质保证。

镁合金的分类及特点镁合金的分类镁合金是以金属镁为基体，通过添加一些其它的元素而形成的合金，镁合金中添加的合金元素主要有Al、Zn、Mn、Si、Zr、Ca、Li以及部分稀土族元素等[10]，一般说来镁合金的分类依据有以下三种：合金化学成分、成形工艺和是否含锆。

镁合金按合金化组元数目可分为二元、三元和多元合金体系。

常见的镁合金体系一般都含有不止一种合金元素。

但在实际中，为了分析方便，简化和突出合金中主合金元素的作用，可以把镁合金分为Mg-Mn、Mg-Al、Mg-RE、Mg-Th、Mg-Li 和Mg-Ag 等合金系列[11]。

'按合金中是否含锆，镁合金可划分为含锆和不含锆两大类。

最常见的含锆镁合金系列为：Mg-Zn-Zr、Mg-RE-Zr、Mg-Th-Zr、Mg-Ag-Zr 系列。

不含锆镁合金有：Mg-Zn、Mg-Mn和Mg-Al 系列。

目前应用最多的是不含锆压铸镁合金Mg-Al 系列。

含锆和不含锆镁合金中均既包含着变形镁合金，又包含着铸造镁合金。

锆在镁合金中的主要作用就是细化镁合金晶粒。

含锆镁合金具有优良的室温性能和高温性能。

遗憾的是Zr不能用于所有的工业合金中，对于Mg-Al 和Mg-Mn 合金，由于冶炼时Zr与Al及Mn形成稳定的化合物，并沉入坩埚底部，无法起到细化晶粒的作用[12]。

按成形工艺镁合金可分为两大类，即变形镁合金和铸造镁合金。

变形镁合金是指可用挤压、轧制、锻造和冲压等塑性成形方法加工的镁合金。

铸造镁合金是指适合采用铸造的方式进行制备和生产出铸件直接使用的镁合金[11]。

变形镁合金和铸造镁合金在成分、组织和性能上存在着很大的差异。

目前，铸造镁合金比变形镁合金的应用要广泛，但与铸造工艺相比，镁合金热变形后合金的组织得到细化，铸造缺陷消除，产品的综合机械性能大大提高，比铸造镁合金材料具有更高的强度、更好的延展性及更多样化的力学性能[13]。

因此，变形镁合金具有更大的应用前景。

主合金元素的作用根据镁合金的强化效果，其合金的元素可以分为三类[14,15]：1)既提高强度又提高韧性的合金元素，按作用效果顺序为：(强度标准：Al、Cn、Ag、Ce、Ga、Ni、Cu、Th；韧性标准：Th、Ga、Zn、Ag、Ce、Ca、Al、Ni、Cu；2)强化能力较低，提高韧性的元素：Cd，Ti和Li；3)强化效果较好，但使韧性降低的元素：Sn、Pb、Bi和Sb。

镁铝合金知识及题目镁合金加工注意事项：镁及其合金对氧具有很高的化学亲和力，特别是在熔化和碎屑、粉尘状态下，更增加了与氧接触表面，当加热温度达到400℃~430℃以上就有产生燃烧爆炸的危险。

（1）镁及镁合金机械加工主要防火安全要求：加工时最好与黑色金属加工分开，设在单独的隔离内：为了避免摩擦发热，避免碎硝粉尘，应尽量选用大前、后角、大排屑槽的锋利刀具，选用大走刀量和大切削深度，切削进给结束要立即退刀；不得使用含水份的冷却液，切屑时应及时清除并存放在指定地点，不得与其它切屑混在一起；切屑起火可用干砂扑灭，切不可用水。

（2）镁合金熔化防火安全要求：镁合金熔化不仅容易引起燃烧，而且使用氟化物作熔剂腐蚀相当严重。

因此镁合金的熔化，浇铸应在一、二级耐火等级具有特殊抗腐蚀措施的单独厂房，熔化和浇铸地方不准敷设蒸气和水管，用水浸润坩锅应在有防火隔墙的单独房间；熔化镁合金是在溶剂层下进行的。

熔剂形成熔融状隔膜，使熔融的镁合金与空气隔离，防止氧化燃烧；在砌炉衬或修炉时，不要使用水玻璃或其它硅酸盐和硅砖，因为万一发生坩锅烧穿时，熔融的镁合金与其作用可能发生爆炸，应保证坩锅制造质量，定期检查和清除氧化皮，如底部厚度减薄超过原有50%应予报废，发现坩锅外壁有干枯熔剂，即表明已有渗漏，应报废；坩锅开始有渗漏现象，即发现炉膛内产生白烟，应立即停止加温查明原因，如烟雾急剧增加、应立即将镁合金熔液掏出或将坩锅吊起，注入干燥并经过予热的槽子或镁模内；在扑灭熔融或坩锅烧穿流入炉膛内的镁合金必须用镁合金专用灭火剂，如发生小型燃烧，也可用镁合金型砂扑灭。

注意切不可用砂子，因为砂中的二氧化硅与燃烧的镁起反应，会放出大量的热，反而促使镁的燃烧。

（3）镁合金焊接、热处理的防火安全要求：镁合金焊接、热处理在预热和加热前应除去零件上的毛边和镁合金碎硝，零件不得和加热炉的电阻丝直接接触，在盐炉内进行热处理时严格控制温度，一般不应超过430℃。

镁合金着火后灭火通常采用以下几种材料或方式：D级灭火器：其材料通常使用氯化钠基粉末或一种经过钝化处理的石墨基粉末，其原理是通过排除氧气来闷熄失火。

化学镁重要知识点总结一、镁的性质1. 物理性质镁是一种银白色的金属，具有良好的延展性和可塑性，在空气中容易氧化和生成氧化镁。

它的比重为1.74g/cm³，熔点为650°C，沸点为1090°C。

镁的导电性和热导率都很好，是一种很好的导电材料。

2. 化学性质镁是一种活泼的金属，与非金属元素反应离子化合物，例如与氧气反应生成氧化镁，与水反应生成氢气和氢氧化镁。

在空气中容易被氧化生成氧化镁。

在酸性介质中也会被腐蚀生成盐和氢气。

二、镁的应用1. 金属制品镁制品具有优良的航空性能，轻质、高强度、耐腐蚀性和可塑性，被广泛应用于航空航天工业、汽车制造、轻便设备制造等领域。

镁合金具有良好的成型加工性，可以制造各种复杂的结构件。

2. 制药工业镁是人体必需的微量元素，对于细胞、骨骼、肌肉等都有着重要影响。

镁盐可以用于制备镁制剂，如镁片剂、镁注射液等，用于治疗缺镁症、心血管疾病等疾病。

3. 农业镁是土壤中的一种重要元素，对于作物生长和发育有着重要影响。

缺镁会导致作物的生长迟缓、果实发育不良、叶片变黄等情况。

因此，在农业生产中适当使用镁肥料可以提高作物产量和品质。

三、镁的环境意义1. 污染治理镁是一种重要的污染治理材料，可以用于清洁废气和净化污水。

氧化镁和氢氧化镁可以用于去除废气中的二氧化硫和氮氧化物，净化废水中的重金属离子和有机物。

2. 生态修复镁可以用于土壤修复和生态修复，通过添加镁肥料可以改善土壤的结构和肥力，促进植物生长和恢复生态平衡。

在水域和湿地修复中也可以利用镁离子吸附和沉淀有害物质。

四、镁的安全性1. 防火性镁是一种耐火金属，具有很好的防火性能。

镁合金在高温下不易熔化和燃烧，因此在航空航天和汽车制造中有广泛的应用。

2. 健康安全镁是人体必需的微量元素，对于健康有着重要的影响。

但过量摄入镁也会对健康造成影响，导致腹泻、头晕、肌肉抽搐等症状。

因此在使用镁制品和服用镁剂时要注意剂量和频次。

木炭机知识有关金属的比重的列表:在同等刚性条件下，一磅镁的坚固程度等同于1.8磅的铝和2.1磅的钢。

同时，镁能制出与铝同样复杂的零件而重量则较后者轻三分之一。

上述特性对于现代一些手提类产品是至关重要的。

而对于车辆，这一特性将显著地减少其启动惯性，并节省燃料消耗。

吸震性能高——镁有极好的滞弹吸震性能（absorb energy anelastically），可吸收振动和噪音，这对于用作设备机壳减小噪音传递，和提供防冲击与防凹陷损坏是重要的。

尺寸稳定性——这是镁的特点之一。

当它从模具中取出时，产品只有很小的残余铸造应力，因此，它无需退火和去应力处理的必要。

某些金属长期暴露在较高温度环境下，即是不加载负荷也会产生尺寸结构的变化。

而使用AM类镁铸造合金则不会出现这类现象。

而在加载情况下，这种金属也能呈现很好的抗蠕变特性。

例如，AM压铸件在超过120℃条件下承受100小时，只有0.1%至0.5%的总伸长。

其它一些新发展的镁合金还可提供更大的抗蠕变强度。

自动化生产能力和高的模具寿命——由于熔融的镁不会与钢起反应，这使得它更易于实现在热室压铸机中进行自动生产操作，同时也延长了钢制模具的寿命。

与铝的压铸相比，镁铸造模具寿命可比前者高出2-3倍，通常可维持20万次以上的压铸操作。

良好的铸造性能——在保持良好的结构条件下，镁允许铸件壁厚小至0.6mm。

这是塑胶制品在相同强度下，无法达到的壁厚。

至于铝合金也要在1.2-1.5mm范围下，才可以和镁相比。

另外，镁合金在长时间使用及温度升高不会产生组织变化，低温（-10度以下）时，亦无脆裂问题。

镁合金目前一般可以压铸到0.8mm,并朝0.5mm迈进,力劲公司之镁合金冷室压铸可达0. 6mm，热室压铸可达0.4mm。

同等支撑强度的外壳，镁铝合金的制品，重量为工程塑料（ABS）的54%，抗拉强度则为2.4倍，可承受连续3次从1米高处落下的冲击，足够提供NB用LCD面板（panel）所需的刚性。

IMD我们主要用在表面上，比如透明PC材料，表面覆上一层薄膜，用来做手机镜面。

一般情况下，贴薄膜的面弧度不能太大，尽量为平面，这样质量比较有保证。

厚度根据需要了，我们常用的都是0.1左右的，结构上要考虑的主要就是IMD与壳体配合的间隙问题了，如果IMD太薄，则变形会比较明显，那幺出现配合不良的情况会很大，所以对厚度有一定的要求，主要根据表面弧度和面积来确定，大概1mm左右吧。

还有就是要考虑薄膜的附着力，边缘的吻合等等了。

镁合金薄壁件的结构件的设计原则现在的3C类产品随着追求越来越小巧，如手机，一些常用材料如PC+ABS，PC，ABS等等，用这些材料的薄壁件设计薄到一定程度就无法再满足强度要求了，因此近年来大家在做薄壁件设计时都把目光转向了镁合金，但我们知道，镁合金做薄壁件设计原则虽很多同塑胶件做薄壁件结构设计原则相同，但还是有很大区别的，欢迎大家一起来讨论。

镁合金结构件具有重量轻、节能、防磁、屏蔽、散热以及防震等许多特性，加上还有优异的强度和高刚性的优点，因而近年来广泛地被应用在手机、笔记本电脑等移动通讯器械的外壳上。

又因镁合金可以直接进行回收，这是工程塑料无法比拟的基本性质，故誉为绿色工程材料，其可循环使用性逐渐在工业各个领域中得到了广泛应用。

随着手机的发展，体积越来越小巧而显示屏越来越大，以前塑胶制成的手机外壳强度，并不足够保护大型的LCD屏，因此使用镁合金材料的折迭式手机开始广泛迅速地流行起来。

综合来讲，镁合金的特性有：•结构最轻便的金属•坚硬度高和合理的能力和重量比例•出色的EMI保护层特性•良好的传导性能，导电性高•可在高温环境中操作•比塑料材料更经济•精确稳定的立体性•独特的薄壁性能•超强防腐蚀•高品质成品•环保型，可循环使用最普遍的镁合金是由镁与铝、锌及锰等元素结合而成的。

铝及锌加入时的状态是固体状的，在温度约700℃中慢慢溶化。

锰的加入作用是硬化剂，其它元素则于720-750℃加入，熔炼均匀后铸锭。