镁合金已经克服“可燃”和“难加工”的弱点

镁与镁合金：腐蚀可控即为利——访中国工程院院士丁文江教授【eCorr中国腐蚀与防护网消息 2014年6月18日】我国每年因金属材料腐蚀造成的损失高达5000亿元，约占国民生产总值的5%.说到腐蚀，人们首先想到的是如何进行防护，而丁文江院士却给了我们一个新的认识：腐蚀并不一定是坏事，在有些领域，材料的腐蚀反而大有裨益。

比如在生物材料领域，由于镁及其合金容易腐蚀，在人体内可以完全降解，通过正常代谢排出体外，如果对镁的腐蚀控制得当，可以解决诸如医用金属植入材料需要再次手术取出等方面的问题。

腐蚀的利弊，在于其是否得到合理的控制。

2014年6月5日，本刊记者在中国科学院宁波材料技术与工程研究所召开的国家重点基础研究发展计划（973计划）“海洋工程装备材料腐蚀与防护关键技术基础研究”项目启动会上有幸采访到了中国工程院院士丁文江教授。

丁院士长期从事先进镁合金材料及加工方面的研究，在本次采访中，丁院士向本刊记者介绍了镁与镁合金的知识、应用研究及腐蚀问题。

镁与铝：性相近合金相远镁和铝都是在19世纪被发现的。

1808年，英国戴维用钾还原氧化镁制得了金属镁。

1827年，德国化学家维勒用金属钾还原无水氯化铝，制备出了较纯的铝。

镁和铝在元素周期表中处于相邻位置，化学特性相近，镁在铝的前一位，比铝更活泼。

全世界大概有400种铝合金，而镁合金却不超过30种。

“原因是镁的耐腐蚀性能不好。

”丁院士说。

“镁和铝都是活泼金属，空气中易与氧气发生化学反应，在其表面生成一层的氧化膜。

铝表面形成的氧化铝薄膜是致密的，可以保护内层金属不被继续氧化，而镁表面形成的氧化镁薄膜是疏松的，阻止不了继续氧化，导致镁极易被腐蚀。

”丁院士接着说。

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金，它的腐蚀实质上是镁被氧化成氧化镁或氢氧化镁的电化学和化学过程。

镁的腐蚀过程是自发的、极易发生的，且是不可逆的。

比重小：镁合金的最大优势材料分为结构材料和功能材料。

丁院士介绍说：“镁在实用金属结构材料中是比重最小的（密度为约为铝的2/3,钢的1/4），它最大优点的就是轻，主要用于航空航天、高铁汽车等领域。

镁合金在汽车制造业的应用点击上方「材料科学与工程」快速关注材料类综合、全面、专业的微信平台为了提高汽车的燃油效率和降低其废气排放，减轻汽车的重量至关重要。

为了达到这一目的，用镁合金来制造合适的汽车零部件似乎是一种显而易见的明智之举。

作为一种最轻的结构金属，镁比钢轻75％，比铝轻33％左右。

美国汽车研究理事会的一个社团组织“美国汽车材料合作伙伴”在其研究报告“2020年镁的应用前景展望：北美汽车业对镁的战略构想”中指出，与铝相比，镁具有更高的比强度、延展性和抗冲击性；与钢相比，镁可以提供更好的缓冲阻尼和耐冲击性；与塑料相比，镁具有更高的强度和刚度，以及更好的热稳定性和导热性。

此外，该报告指出，为了提高燃油经济性和减少废气排放，镁的材料特性还可以提供许多好处，其中包括：（1）通过使汽车重心后移，减轻前部重量，可以提高汽车的加速/减速、操控/转向响应性能。

（2）由于镁合金可以铸造出完整的大尺寸部件，而不必像钢件那样需由众多单个零件组合而成（这些零件容易相互摩擦，并引起振动），从而可将汽车噪声减至最小。

（3）由于镁铸件可能比同样的钢制零件更廉价（尤其当年产量小于20万件时），因此可以降低制造成本。

镁铸件的加工成本要低于由多部分构成的钢制冲压件，因为加工冲压件的每个部分都需要相应的模具。

例如，加工一件由30个部分构成的钢制仪表盘横梁需要30套工装，而铸镁件横梁只需要6套工装。

然而，在美国汽车制造商生产的汽车中，镁合金零部件的重量平均只有大约12磅，仅占一辆汽车全部材料的0.3%左右。

实际上，镁在汽车上的应用并不很普遍，因为它的成本比一些竞争性材料更高。

由于企业的竞争本质，它们会更多地使用价格比较低廉的材料。

镁合金零部件使用率的下降，部分也是因为北美市场的模铸企业因关闭和合并而不断减少，几年前发生的金融危机和汽车行业遭遇的困境产生了很大的影响。

咨询企业Ducker Worldwide公司发表的一份预测平均每辆轻型车所用材料净重量变化（见表1）的报告时估计，镁合金零部件将从2008年的每车8磅左右增加到2025年的22磅。

镁合金工作的年终总结
在过去的一年里，我有幸参与了镁合金工作的各个方面，获得了许多宝贵的经验和知识。

在这篇年终总结中，我想分享一下我的观察和感悟。

首先，我们团队在镁合金制造方面取得了令人瞩目的进展。

我们成功地开发出了一种新型的镁合金材料，其强度和耐腐蚀性能超过了以往的产品。

这一创新不仅提高了我们的产品竞争力，也在市场上获得了良好的口碑。

其次，我们在镁合金加工技术方面进行了一系列的探索和研究。

通过引入先进的加工设备和工艺，我们成功地提高了生产效率和产品质量。

同时，我们也优化了工艺流程，减少了生产中的废品率，提高了资源利用率。

此外，我们还加大了对镁合金材料的市场推广力度。

通过参加行业展览和宣传活动，我们成功地将我们的产品推广到了更广泛的客户群体中。

我们也与一些重要的客户建立了长期合作关系，为未来的发展奠定了良好的基础。

然而，在我们的工作中仍然存在一些挑战和问题。

首先，镁合金材料的成本仍然较高，限制了其在一些领域的应用。

我们需要继续研究和改进材料制备方法，降低生产成本。

其次，镁合金的加工难度较大，需要高水平的技术和资质。

我们需要加强对员工的培训和技术支持，提高他们的专业水平。

综上所述，过去一年是我们镁合金工作取得了令人满意的成果。

我们在产品创新、工艺改进和市场推广方面都取得了可喜的进展。

虽然我们仍然面临一些挑战，但我相信在全体团队的努力下，我们将能够克服困难，迎接新的挑战，并为镁合金行业的发展做出更大的贡献。

感谢团队的努力和支持，期待在新的一年里继续共同成长。

镁合金表面处理的研究现状一.概述镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。

其特点是：密度小、比强度高、刚性好、弹性模量大、消震性好、刚性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、刚性好、耐有机物和碱的腐蚀性能好。

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。

主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。

在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。

但是，镁的应用和研究相对其它金属严重滞后，原因在于其韧性低、高温性能和耐腐蚀性能差，而且加工成形比较困难。

与铝、钛能生成自愈钝化膜不同，镁表面生成的氧化膜疏松多孔，不能对基体起有效保护作用，因此，在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中，镁均会遭受严重的化学腐蚀，这极大地阻碍了其广泛应用。

通过合金化的方法来改善其性能，特别是期望发现“不锈镁”的努力至今还没有取得进展。

所以，镁合金零件在使用前须经过一定的表面改性或涂层处理。

目前，电化学镀层、转化膜等工艺技术已经应用于镁合金的防护，气相沉积涂层、涂覆、表面热处理等方法也受到密切关注，高能束熔覆等新技术也被尝试应用于镁合金表面性能的提高。

二.表面处理方法1.电镀和化学镀技术镁合金表面镀镍技术分为电镀和化学镀两种。

由于镁合金化学活性高，在酸性溶液中易被腐蚀，因此镁合金电沉积技术与铝合金电沉积技术有着显著的差异。

目前，镁合金电镀工艺技术有两种工艺：浸锌-电镀工艺和直接化学镀镍工艺。

为了防止镁合金基体在酸性溶液中被过度腐蚀，需要在处理前溶液中添加F-(F-与电离生成的Mg2+形成MgF2沉淀，吸附在镁合金基体表面可以防止基体过度腐蚀。

镁合金表面化学镀Ni-P合金是一种很成熟的工艺。

通常化学镀方法制备的Ni-P合金层是非晶态的，这层致密的非晶态Ni-P合金层可以有效地防止镁合金基体被腐蚀。

结合使用化学镀镍技术和滚镀技术可以在镁合金基体上形成一层晶态的Ni-P合金层。

汽车镁合金件的焊接难点与解决方法随着汽车工业的快速发展，汽车镁合金件在汽车制造中的应用也越来越广泛。

然而，汽车镁合金件的焊接仍然存在一些难点。

本文将探讨汽车镁合金件焊接的难点，并提出相应的解决方法。

首先，镁合金的熔点较低。

镁合金的熔点仅为650℃左右，相比于其他常见的金属材料，例如铝合金的熔点为660℃，镁合金的焊接温度较低。

因此，焊接镁合金时容易出现过热熔化的情况，从而导致材料烧结和焊缝质量下降。

为解决这一问题，可以采用焊接过程中的温控技术，通过控制焊接温度和热输入，避免过热熔化而导致材料质量问题。

其次，镁合金的氧化性强。

在空气中，镁合金容易与氧气发生反应，形成表面氧化层。

这种氧化层不仅会影响焊接接头的质量，而且还会对焊接过程中的熔池形态和流动性造成影响。

为了解决这一问题，可以在焊接过程中采用惰性气体保护或真空焊接技术，有效防止镁合金接头与氧气反应，提高焊缝质量。

此外，镁合金的塑性较差。

相比于其他金属材料，镁合金的延展性和韧性较低。

这意味着在焊接过程中容易出现裂纹和变形等问题，从而影响焊接接头的强度和密封性能。

为了解决这一问题，可以采用预热和后热处理等热处理工艺，提高焊接接头的延展性和韧性，减少焊接变形和裂纹的发生。

最后，镁合金和其他金属材料之间的焊接性差。

由于镁合金和其他材料具有不同的物理和化学性质，因此焊接时容易出现界面反应和互不相容的问题。

为了解决这一问题，可以采用中间层或合金化处理等方法，提高焊接接头的强度和密封性能。

综上所述，汽车镁合金件的焊接存在一些难点，包括熔点低、氧化性强、塑性差和焊接性差等问题。

通过采用温控技术、惰性气体保护、预热和后热处理、中间层或合金化处理等方法，可以有效解决这些问题，提高汽车镁合金件的焊接质量。

然而，在实际应用中，还需要进一步研究和探索各种焊接技术和工艺参数的最佳组合，以满足不同应用需求的汽车镁合金件焊接。

镁合金发展现状
镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有优异的机械性能和良好的导热性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域。

然而，尽管镁合金具有巨大的潜力，但其发展现状仍面临一些挑战。

首先，镁合金的制造成本相对较高。

相比于铝合金或钢材，镁合金的原材料价格较高，并且加工难度较大。

这导致了镁合金产品在市场上的竞争力不足。

其次，镁合金在易燃性和腐蚀性方面存在一定的问题。

镁合金在高温环境下容易燃烧，同时也容易被大气中的氧气所氧化，从而导致结构的腐蚀和失效。

因此，在实际应用中，需要对镁合金进行表面处理或采取其他防腐措施，以确保其持久耐用性。

此外，镁合金的加工性能也是制约其发展的一个因素。

相比于其它金属材料，如铝合金或钢材，镁合金在加工过程中更容易发生热裂纹和变形等问题。

因此，需要通过研究和开发新的加工工艺和技术，以提高镁合金的可加工性。

然而，尽管面临这些挑战，镁合金仍然有着广阔的市场前景。

随着节能环保和轻量化的需求不断提高，镁合金作为一种轻质材料，具有显著的优势。

据预测，未来几年内，镁合金的需求将呈现出稳定增长的趋势。

为了推动镁合金的发展，需要加强科研和技术创新。

通过改进合金配方、提高镁合金的强度和耐腐蚀性能，可以拓宽其应用
领域。

同时，加强制造工艺的研究，提高镁合金的加工性能，也是促进其产业化的关键。

总之，尽管镁合金在发展过程中面临一些挑战，但其优异的性能使其在轻量化领域具有广阔的市场潜力。

通过加强科研和技术创新，有望克服当前的问题，推动镁合金的产业化和应用。

镁合金研究现状及发展趋势摘要：镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一，近年来已成为学术界的一个研究热点。

本文主要综述了镁合金的研究进展和应用，介绍了耐热、耐蚀、阻燃和高强高韧等高性能镁合金材料的最新发展。

还介绍了镁合金成型技术的研究成果，最后展望了高性能镁合金的发展前景。

关键词：镁合金；高强高韧；成型技术；应用1.引言镁（Mg）是地球上储量最为丰富的元素之一，在陆地、湖泊和海洋中都广为分布，例如，其在地壳表层金属矿资源中的含量达2.3%，仅次于占8.1%的铝和5%的铁，居第三位；海水中的镁含量达到2.1×1015吨，可以认为是取之不尽、用之不竭的元素[1]。

此外，我国的白云石矿储量、菱镁矿以及原镁的产量位列世界镁资源储量首位[2]。

同时，随着当前钢铁行业中铁矿石等资源的日趋紧张，开发和利用镁作为替代材料是必然的趋势。

被誉为“二十一世纪绿色金属结构工程材料”的镁合金是目前所知金属结构材料中最轻的，与其他同类材料相比，它具有密度小，比强度、比刚度较高，可以回收再利用且机加工性能优异，阻尼减震性好，电磁屏蔽效果佳等一系列优点，因此在交通运输（如汽车、摩托车、自行车等工业）、航空航天、武器装备、计算机通讯和消费电子产品等领域具有广阔的应用前景[3]，但其使用量与铝合金和塑料相比还相当少[4]。

目前，从全球镁合金研发状况看，发展方向如图1所示[5]，我国在镁合金材料的应用研究与产业化方面也己取得重大进展，形成了从高品质镁材料生产到镁合金产品制造的完整产业链，为我国实现由镁资源大国向镁应用强国的跨越奠定了坚实的基础。

图1 镁合金的研发方向[5]Fig. 1 Directions of Mg alloy development2.镁合金的特点及分类通过在纯镁中添加其他化学元素，可显著改善镁的物理、化学和力学性能。

但镁合金同时存在着显著的缺点，下面对镁合金的优缺点进行简要的阐述。

2.1镁合金的优点[6 ~ 8]1）密度小、质量轻。

镁合金密排六方结构
镁合金密排六方结构是一种特殊的晶体结构，广泛应用于镁合金的制造过程中。

这种结构由具有六个面的六方最密堆积（HCP）结构组成。

在镁合金中，镁原子成球形排列，并以紧密堆积的形式组织在一起。

镁合金密排六方结构具有一些显著的特点和优势。

首先，由于镁的原子结构，
该结构具有较低的密度。

相比于其他金属合金，镁合金密排六方结构具有更轻的重量，使其成为一种理想的轻量化材料。

其次，该结构在力学性能方面具有良好的特性。

镁合金密排六方结构的晶格结
构使其具有出色的强度和刚性。

这使得镁合金在航空、汽车和其他重要领域的应用中具有广泛的应用前景。

此外，镁合金密排六方结构对热传导的能力也非常出色。

该结构具有高热扩散
性能，使其能够有效地散发热量。

这使得镁合金成为制造高温设备和部件的理想材料。

然而，镁合金密排六方结构也存在一些挑战和限制。

首先，镁合金较容易发生
腐蚀。

镁在大气中容易与氧气和水反应，导致表面氧化和腐蚀。

为了解决这个问题，需要采取一系列的防腐蚀措施。

另外，镁合金密排六方结构的加工难度较大。

尽管这种结构在一些属性上具有
良好的性能，但其加工性能较差，限制了镁合金的应用范围。

通过改进加工技术和控制工艺参数，可以提高加工效率和质量。

总结来说，镁合金密排六方结构是一种具有重要应用潜力的材料结构。

通过充
分发挥其轻质化、强度高和优良的热传导性能，可以在航空、汽车和其他领域中实现更广泛的应用。

然而，为了克服其在腐蚀和加工性能方面的限制，仍需要进一步研究和创新。

镁合金加工防火安全中国是世界上最大的镁合金生产和消费国家之一，镁合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。

然而，镁合金的燃烧性能较差，容易引发火灾事故，给人们的生命财产安全带来威胁。

因此，研发和应用镁合金的防火技术对于保障人们的生命财产安全至关重要。

本文将从镁合金的燃烧特性、防火技术和应用方面进行探讨，以期提高镁合金加工防火安全的水平。

一、镁合金的燃烧特性镁合金是一类活泼的金属材料，具有很强的还原性和可燃性。

在空气中，镁合金表面形成一层稳定的氧化膜可以减缓其燃烧速率，但一旦氧化膜破裂，镁合金迅速燃烧，产生高温和剧烈的火焰。

镁合金的燃烧威力较大，对周围环境和人体造成严重危害。

二、镁合金的防火技术1. 氧化膜保护技术氧化膜是表面保护镁合金不被氧化的一层薄膜，可以减缓镁合金的燃烧速率。

在制造过程中，可以采用阳极氧化处理或表面喷涂保护膜的方法形成氧化膜。

此外，可以通过改变合金成分或添加合适的添加剂来增强氧化膜的稳定性和抗燃烧性能。

2. 阻燃材料的应用阻燃材料是一类具有防火性能的材料，可以抑制和延缓燃烧过程。

在镁合金的制造和应用过程中，可以采用阻燃材料作为添加剂或涂层，以提高镁合金的防火性能。

常见的阻燃材料有氧化铝、硅酸盐、阻燃剂等。

3. 环境控制技术在镁合金加工和使用过程中，可以通过控制温度、湿度和氧气浓度等环境因素，减少火灾事故发生的可能性。

在加工过程中，控制切削温度、液体冷却剂的使用和加工速度等因素，可以降低镁合金的燃烧风险。

三、镁合金防火技术的应用1. 航空领域航空是镁合金应用最广泛的领域之一，但也是火灾事故发生的高风险领域。

在航空器设计和制造过程中，需要严格控制火灾事故的发生概率。

可以采用氧化膜保护技术、阻燃材料和环境控制技术等手段来提高飞机材料的防火安全性能。

2. 汽车领域汽车是使用镁合金较多的领域之一，但也存在安全隐患。

在汽车的设计和制造过程中，可以采取防火保护措施，防止火灾事故的发生。

镁合金的危害及防护镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有优异的机械性能和导热性能，被广泛应用于航空航天、汽车、电子等行业。

然而，由于其特殊的化学性质和物理特性，使用和加工镁合金也存在一些潜在的危害。

本文将探讨镁合金的危害及防护方法。

首先，镁合金的危害主要表现在火灾和爆炸的风险上。

镁合金具有良好的可燃性，易于与氧气反应产生火灾，同时也易于生成可燃气体。

当镁合金处于高温和高湿度环境下，容易吸湿，加速氧化反应，增加火灾发生的风险。

此外，镁合金还具有较高的燃烧温度，一旦发生火灾，难以控制和扑灭，可能导致严重的人员伤亡和财产损失。

为了有效防护镁合金的火灾和爆炸风险，需要采取一系列的防护措施。

以下是几种常用的防护方法：1. 提高工作场所的管理水平。

确保工作场所的环境符合安全要求，设置良好的安全通道和紧急疏散通道，设立灭火器材和应急救生设施，定期进行防火巡检和消防演练。

2. 加强防火设施的建设。

采取合适的灭火设备，如灭火器、灭火器站、灭火泡沫装置等，确保可迅速扑灭火灾。

同时，设置自动火灾报警器和火灾自动灭火系统，能够及时发现火灾并采取相应的灭火措施。

3. 降低火灾发生的条件。

在镁合金加工和使用过程中，控制温度和湿度的升高，减少与氧气的接触，避免火灾的发生。

可以采取局部防护措施，如在加工设备上设置防爆罩和排风设备，减少火灾风险。

除了火灾和爆炸的风险外，使用和加工镁合金还存在其他的安全隐患。

例如，镁合金加工产生的粉尘和废气可能对工人的呼吸系统和皮肤造成伤害。

因此，采取适当的防护措施是十分必要的。

1. 戴防护口罩和手套。

在操作镁合金时，应佩戴防护口罩，有效阻挡粉尘进入呼吸器官。

同时，戴上防护手套，减少皮肤接触到镁合金或镁合金加工产生的废气。

2. 做好通风换气。

在镁合金加工的车间或工作区域内，应设置有效的通风设备，保持空气清新，减少废气的积聚。

3. 加强个人防护意识和培训。

工人应了解镁合金的危害和防护方法，加强自我保护意识，学会正确使用和维护相应的防护设备。

汽车镁合金件的焊接难点与解决方法随着汽车工业的迅速发展，汽车的轻量化要求不断增加，镁合金作为一种轻质、高强度、良好的挤压性能材料，被广泛应用于汽车行业。

然而，由于镁合金的物理性质的特殊性，使得其在焊接过程中存在着一些难点。

下面将探讨汽车镁合金件焊接的难点，并提出相应的解决方法。

一、氧化问题由于镁合金的表面易于氧化，一旦发生氧化，会对焊接质量产生负面影响，如焊缝质量下降、机械性能降低等。

因此，控制氧化是焊接镁合金件的首要问题。

解决方法：1.焊接前使用合适的除氧剂进行表面处理，清除氧化层，减少氧化现象的发生。

2.焊接时采用保护性气体，如纯氮气或纯氩气，以形成惰性气氛，减少氧气的存在，降低氧化的发生。

3.通过合适的焊接工艺参数，如焊接电流、预热温度等，控制焊接过程中的温度，减少氧化的发生。

二、热裂纹问题镁合金与大多数金属在温度-时间曲线上存在一段温度范围内的热裂纹敏感区，容易在焊接过程中产生热裂纹。

解决方法：1.选择合适的焊接材料和焊接工艺，以尽量避免热裂纹敏感区的形成。

2.加入合适的焊接助剂，如锌、铁、锌镍合金等，以改善焊接材料的成分，提高焊缝的塑性，降低热裂纹的发生。

3.控制焊接过程中的温度，避免高温区域的存在，减少热裂纹的产生。

三、变形问题由于镁合金的热膨胀系数较小，焊接过程中容易出现较大的残余应力和变形现象。

解决方法：1.通过设计合理的夹具和定位装置，对焊件进行固定，控制变形的方向和程度。

2.采用局部预加热或全局预加热的方法，提高焊接部位的温度，减少残余应力和变形。

3.采用适当的焊接工艺参数，如焊接速度、焊接顺序等，控制焊接过程中的温度分布，减小变形的程度。

四、强度问题焊接是一种热加工方法，容易降低材料的力学性能，对于高强度要求的汽车零部件来说，焊接后的强度问题是需要特别关注的。

解决方法：1.选择高强度的焊接材料，以保证焊缝的强度。

2.通过合适的焊接工艺，如提高焊接温度、采用脉冲焊接等，以使焊缝的结构更加致密，提高焊缝的强度。

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。

、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一车轮；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。

「镁合金的优缺点及应用」镁合金是一种具有轻质、高强度和高刚性的金属材料，由镁和其他合金元素组成。

它具有密度低、良好的机械性能和优良的耐腐蚀性能等特点，因此在各个领域中得到广泛应用。

本文将介绍镁合金的优缺点及其主要应用。

镁合金的优点：1.轻质高强度：镁合金的密度约为铝的2/3，比钢的1/4，但却具有较高的强度和刚性。

这使得镁合金成为制造轻量化产品的理想材料，例如航空航天业中的飞机和导弹等。

2.优异的耐腐蚀性能：镁合金具有良好的耐腐蚀性能，能够在不同环境下保持较长的使用寿命。

这使得镁合金广泛应用于汽车制造、船舶制造和化工等行业。

3.优良的导热性：镁合金具有良好的导热性，能够快速传导热量，使其在制造散热器和传热设备时得到广泛应用。

4.可回收再利用：镁合金可以通过熔融再生的方式进行回收再利用，减少资源浪费，符合可持续发展的要求。

镁合金的缺点：1.易于腐蚀：在潮湿的环境下，镁合金容易发生腐蚀，尤其在氯化物等腐蚀性介质中腐蚀速度更快。

为了提高镁合金的耐腐蚀性能，需要进行表面处理或添加腐蚀抑制剂。

2.加工性不高：镁合金具有较低的塑性和可热变形性，加工难度较大。

在进行深冲、折弯和锻造等工艺时容易产生裂纹和折断。

3.高成本：镁合金的制造成本相对较高，主要是因为镁的提取和合金化过程较为复杂。

这使得镁合金在一些领域中受到经济因素的限制。

镁合金的应用：1.汽车制造：镁合金具有良好的强度和轻质性能，可以用于汽车车身和发动机部件的制造，能够减轻车辆重量，提高燃油效率和环保性能。

2.电子产品：镁合金在电子产品中得到广泛应用，例如智能手机、平板电脑和笔记本电脑外壳等。

轻薄、高强度和良好的导热性能使得镁合金成为理想的材料选择。

3.航空航天业：镁合金在航空航天领域中得到广泛应用，例如飞机、导弹和火箭等。

其轻质高强度的特点能够减轻飞行器的重量，提高飞行性能。

4.军事装备：镁合金因其较高的强度和耐腐蚀性能，被广泛应用于军事装备的制造，例如坦克、步枪和防弹衣等。

镁合金的阻燃性1.阻燃性问题镁及镁合金由于具有高的比强度、比刚度以及减震性、电磁屏蔽能力强，易切削加工，易回收等一系列优点，因而在汽车、电子、航天航空等领域得到了广泛应用。

但镁的化学活性很强，在高温时易氧化燃烧，这就导致镁合金的熔炼和加工十分困难。

因而有必要寻找一种经济、实用、无污染的镁和金熔炼保护方法以防止镁合金生产过程中的氧化燃烧问题。

目前较为成熟的镁合金阻燃方法有熔剂保护法和气体保护法，但这两种方法在应用过程中存在着熔剂夹杂、污染环境以及设备复杂等缺点。

20世纪50年代人们提出了合金化阻燃的想法，即通过向镁合金中添加合金元素，使其在熔炼过程中自动生成保护性氧化膜，从而阻止镁合金的进一步氧化燃烧。

到目前为止，关于合金化阻燃方法的研究主要集中在Ca、Be和RE等几种元素上。

2.含Ca阻燃镁合金的研究现状日本较早研究了加Ca的阻燃镁合金，日本九州国家工业研究所的Sakamoto 和九州大学的Fukuoka等人研究了Mg-Ca二元合金的阻燃情况。

他们通过测定Mg-Ca合金在加热升温过程中的起燃温度(出现第一个起燃点时的温度)发现：加入1%Ca 能提高燃点250℃，但金属镁的氧化膜表面粗糙不能阻止进一步的氧化；对于加入5%Ca的镁合金，其氧化膜即使在970℃的大气中暴露60min，氧化膜仍很薄，表面光滑均匀。

同时，他们的研究还表明，在Mg-Ca合金表面生成的表面氧化膜是一种双层结构，这种双层结构的外层为致密的CaO层，其厚度不随氧化时间而增加；内层是CaO和MgO的疏松混合层，随氧化时间的增加其厚度增加。

这种氧化膜能阻止外界气氛中的氧向Mg液中渗入并同时阻止Mg 液的挥发，从而提高了燃点。

日本东京工艺学院的Chang等用挤压铸造加工出了加Ca阻燃、加Zr细化的镁铸件，研究了Ca和Zr对组织和性能的影响，证明同时加入Ca和Zr能有效的起到防燃作用，且Ca能提高Zr在镁合金中的溶解度而强化细化效果。

我国许多学者也对含Ca镁合金的阻燃效果及阻燃机理进行了深入的研究。

2024年镁合金的危害及防护近年来，镁合金压铸在国内发展很快，但是由于镁合金有别于锌、铝合金，性质比较活泼，易燃易爆，且国内大多厂家对镁合金压铸的经验不多，尤其是在安全方面。

因此，在进入镁合金压铸之前有所顾虑。

本文试从人、设备、厂房布置及事故处理几方面总结镁合金压铸安全方面的一般程序及方法。

1、镁合金的危害及防护原理镁在高温下可与多种物质发生放热反应。

镁在高温下与氧气发生反应，生成MgO，并有白光及热量产生。

2Mg+O2=2MgO镁在高温下与水发生反应，生成氢气，同时产生氢爆。

Mg+H2O=MgO+H22H2+O2=2H2O镁与铁锈在高温下发生反应，并产生大量的热3Mg+Fe2O3=3MgO+2Fe但在常温下，镁是安全的，与水和氧气也不会发生反应。

传统上，镁合金压铸在熔炼时采用覆盖剂覆盖在镁液表面，但这种方法影响镁液的质量，易产生夹渣，现在已很少采用。

现在的镁合金压铸一般采用SF6\CO2\N2气体保护。

保护的机理是在镁液表面形成一层连续的致密保护膜，阻止镁液与氧气的接触和进一步氧化。

因此，镁合金的防护要点即是阻止镁在高温下与含氧物质，如氧气、水、铁锈的接触。

2、压铸生产安全2.1、镁合金压铸过程中的安全涉及个人防护、熔炼安全、压铸安全。

作业者的个人防护是从事镁合金压铸的基本条件，一般情况下，下面的防护装备是镁合金压铸人员的基本保护用品：(1)工作服(2)安全帽(3)防护面罩(4)隔热石棉手套(5)防火衣裤(耐热700℃以上)(6)安全鞋操作人员在进行作业以前，一定要按上述要求穿戴防护用品，未穿戴防护用品的人员不要靠近作业区域，不能进行操作。

2.2、镁合金的熔炼是生产中的重要环节，也是镁合金压铸中安全的关键环节。

镁合金熔炉不能使用含镍的不锈钢，同样熔炼工具也不可使用含镍的不锈钢。

炉体最好有双层结构的设计，当内层坩锅破裂时，镁液可流到内外层之间的夹层中，同时报警停止加热，使熔化的镁液不至流到外面造成危险。

镁合金的安全操作及设备危害镁合金以其低密度、高强度、良好的耐蚀性和良好的成型加工特性而广泛应用于汽车、航空航天、电子设备、工具和其他领域。

然而，由于其特殊的物理和化学特性，使用镁合金时需要注意一些安全操作和设备危害。

以下是关于镁合金的安全操作和设备危害的一些重要信息。

一、安全操作：1. 防止火灾：镁合金在高温下易燃，甚至会自燃。

在使用镁合金时，应确保周围环境安全，避免与火源接触。

同时，在加工和使用镁合金时，必须采取防火措施，如使用防火衣、手套和鞋子，保持工作场所的通风，并提供灭火设备。

2. 防止粉尘爆炸：镁合金的加工过程中会产生可燃性粉尘，容易导致爆炸。

在加工镁合金时，应使用适当的防爆设备，如防爆照明灯和防爆电器。

此外，应保持工作场所的清洁，定期清理粉尘堆积。

3. 操作时佩戴个人防护装备：在与镁合金接触时，应佩戴适当的个人防护装备，如防火衣、手套、护目镜和防护面罩。

这些装备可以保护皮肤和眼睛不受镁合金的刺激和热辐射。

4. 避免接触酸和氧化剂：镁合金对酸和氧化剂敏感，容易被腐蚀。

因此，在使用镁合金时，应避免与酸性和氧化性物质接触。

如果需要进行清洗和处理，应采取适当的防护措施。

5. 避免弯曲和磕碰：镁合金的力学性能较差，容易发生弯曲和磕碰。

在搬运和操作镁合金时，应避免大幅度弯曲和磕碰，以免造成材料的破裂和变形。

二、设备危害：1. 热辐射：在加工和焊接镁合金时，会产生高温和强烈的紫外线辐射，可能对皮肤和眼睛造成伤害。

因此，在操作这些设备时，应佩戴适当的防护面罩、眼镜和其他个人防护装备。

2. 高温溅射：加工镁合金时，可能会产生高温的飞溅物。

这些飞溅物可能会对周围设备和人员造成伤害。

因此，在操作这些设备时，需要采取防护措施，如使用防护板、隔离屏和穿戴适当的个人防护装备。

3. 粉尘危害：镁合金加工过程中会产生可燃性粉尘，如不及时清理和处理，可能会引发火灾和爆炸。

同时，吸入粉尘也可能对呼吸系统造成损害。

因此，在使用这些设备时，应配备防爆和防尘设备，同时保持工作场所的通风良好。

镁合金加工防火安全镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有良好的机械性能和导热性能，在航空航天、汽车制造、电子产品等领域广泛应用。

但是，镁合金也存在着一定的安全隐患，特别是加工阶段容易引发火灾。

本文就镁合金加工防火安全问题做一些探讨。

为什么镁合金容易引发火灾镁合金是一种容易燃烧的金属，其点燃温度比一般金属低很多。

镁合金在氧气中就能立即燃烧，甚至难以扑灭。

加工时，由于加工过程中摩擦热和剪切热集中在一起，导致温度升高，特别是在高速切削和深孔加工过程中，切削刃即便未磨损，都会产生高温状况。

而镁合金燃烧时，还会放出大量能量，这些能量不仅会加速火势蔓延，还会对材料、设备造成更严重的损坏。

镁合金加工防火措施加工环境排风要求由于镁合金燃点低、热释放量大，所以加工时要求加工车间或加工机床必须安装完好、正确使用的排风设备，气体中镁粉含量不能超过5%，并应定期清理、维修和保养排风设备，防止排风管堵塞，造成引燃火灾。

加工防火专用油使用镁合金加工专用的防火油。

这种防火油含有镁合金比较高的钙、锌等元素，可有效防止镁合金在高温环境下引发火灾现象。

在使用加工油时，要注意加工液的切削性能和防腐性能，加工过程中要避免加工液喷溅和堆积，及时清理以防止加工液引火。

加工设备、刀具保养保养加工设备和刀具，防止电机、切削刀具过热；要注意切削刃磨损，避免发生刃磨严重、断刃、裂纹等；刀具的数量和规格要合理配置，以避免因太少或太多而引发安全隐患。

熔铸加工要求在镁合金熔铸加工过程中，应充分干燥镁合金原材料及固定设备，严禁在加工车间使用明火，维护熔池温度稳定，保证熔炉的出口流道畅通，及时更换炉衬，定期检查热工控制仪表，保证加工温度的稳定性。

紧急处理要做好紧急处理准备。

在操作时，要配备足够数量的沙子、灭火器等灭火工具，并做好现场通风准备，预备纱帘、面罩等消防装备，避免操作员误入烟雾、有毒气体。

结束语加工安全永远是企业的首要责任，而镁合金加工安全则是一个更加特殊的问题。

镁合金的应用于发展前景（3）镁合金的应用于发展前景上述添加的合金元素是由原予半径比镁大或比镁小的元素构成，而且合金元素问的混合焓比与作为溶剂原子镁的混合焓具有更大的负值。

上述研究结果有助于今后高强、耐热镁合金的开发。

三．制造技术的开发1．熔融、铸造用阻燃气体压铸是一种可一体化成形薄壁复杂零件的低成本加工方法，适用于汽车、两轮车等的零部件制造。

以前，镁合金熔融、压铸用的阻燃气体采用的是地球暖化系数高达22200的SF。

气体，但最近开发出了很多替代气体。

其中包括曰本开发的阻燃效果好、使用方便、地球暖化系数仅为9的OHFC-1234ze气体。

日本已有10家以上的镁合金公司采用这种气体。

从而减少了镁合金熔融、铸造工艺对环境的影响。

2．连铸技术为扩大变形镁合金的应用范围，需要建立稳定的优质原料供应体系。

因此，必须开发镁合金的连续铸造技术。

最近已经可以像铝合金那样，利用绝热铸模的半连续铸造技术，开发出表面质量优异的镁合金坯料和板坯。

3．加工技术随着镁合金半连续铸造技术的确立，确保质量稳定的挤压技术也在逐步形成。

镁合金挤压材在挤压方向进行拉伸和压缩时，不同方向由材料结构导致的变形机理的差异，使材料强度，特别是屈服强度呈现各向异性。

今后希望能够确立使各向异性得到改善的最佳挤压条件。

另外，由于半连续铸造使材料的组织得到细化，使得铸件可不经过挤压而直接用伺服压力机进行锻造。

锻造初始阶段加工速度比较低，促进动态再结晶，然后再进行高速锻造，这样可生产出形状复杂的锻件，并获得良好的机械性能。

随着镁合金轧制技术的提高，现在己可生产质量稳定的薄板及50Bm左右的箔材。

四．应用新动向l_压铸件的应用镁合金压铸件已应用于汽车零部件，包括方向盘、薄板车架、仪表盘及有耐热性能要求的油盘、传动箱等。

但目前主要用于高级车，今后随着成本降低有望被普通汽车采用。

已有的铝合金超高真空压铸技术最近应用于镁合金的压铸，批量生产出了两轮车用后车架。