镁合金PPT课件

经锻造和挤压后，变形合金比同成分的铸造 合金有更高的强度。
镁合金的热处理类型
T1——部分固溶加自然时效； T2 ——铸后退火； T3 ——固溶加冷加工； T4 ——固溶处理加自然时效； T5 ——人工时效； T6 ——固溶处理加人工时效； T7 ——固溶处理加稳定化处理； T8 ——固溶处理、冷加工加人工时效。
第八章 镁合金 8.1 概述
1808年5月，英国化学家戴维（Sir Humphry Davy,17781829）电解汞和氧化镁的混合物 ，得到镁汞齐，将镁汞齐中的汞蒸馏后，就 得到了银白色的金属镁。
镁的英文名称为Magnesium，它的命名取自 希腊文，原意是“美格尼西亚”，因为在希 腊的美格尼西亚城附近当时盛产一种名叫苦 土的镁矿（就是氧化镁），古罗马人把这种 矿物称为“美格尼西·阿尔巴（magnesia alba）”，“alba”的意思是“白色的”，即 “白色的美格尼西亚”。我国则根据这个词 的第一音节音译成镁。镁的元素符号为Mg。
铸造镁合金
主要合金系：Mg-Zn-Zr、Mg-Al-Zn、Mg-RE-Zr、 Mg-Th-Zr、Mg-Nd-Ag系。
含稀土元素的铸造镁合金总数的比例，除个别国家 外，都占半数以上。
度；加La-提高室温强度、高温强度和焊接性。
Mg-Mn系合金
合金中过饱和固溶体析出相为β-Mn，故热处理强化作用小。 一般使用退火组织。具有较好的耐蚀性和焊接性。
MB1的成分：w(Mn)=1.3~1.5%，高温塑性好。在MB1合金 基础上加入少量Ce（0.15~0.35%），成为MB8。Ce与镁形成 化合物Mg9Ce，并呈细小弥散分布于α基体中，起强化合金 和细化晶粒的作用。
MB8有中等强度和较高的塑性。可生产管材、板材、锻件， 目前已取代MB1镁合金，用于生产飞机的蒙皮、壁板及润滑 系统的附件。使用温度低于200℃。
Mg-RE系耐热镁合金
Nd、Y、Ce等稀土元素可显著提高镁合金的 工作温度。
重要的合金系有Mg-Nd， 可利用Mg9Nd的沉 淀强化作用。Nd含量在3％时室温强度可达 到最大值。加Mn和Ni可进一步提高Mg-Nd合 金的蠕变性能。
bone fixation material
cardiovascular stent
8.2 镁的合金化
镁合金的合金元素
稀土元素与镁不仅共晶温度比Mg-Al和Mg-Zn系高，Mg-RE系的α 固溶体和稀土化合物（Mg9Nd，Mg9Ce等）的耐热性也高，原子扩 散速度慢，有利于抗蠕变性能，故Mg-RE-Zr和Mg-RE-Mn系合金 是耐热Mg合金，可在150~250℃工作。
➢ 国际上按美国ASTM（American Society for Testing Materials） 标准划分镁合金。合金牌号用四位数表示,前两位为英文字 母，代表合金系中的主合金化元素，后两位数字则分别代表 各合金元素的名义成分（质量分数）。合金中字母与所对应 的元素为：A—铝，B—铋，C—铜，D—镉，E—稀土，F— 铁，H—钍，K—锆，L—锂，M—锰，N—镍，P—铅，Q— 银，S—硅，T—锡，W—钇，Z—锌。例如AZ91表示Mg-Al-Zn系合金，
Slip systems in magnesium
Hexagonal close packed
Slip systems in magnesium(hcp)
a slip
a+c slip
Mg slip systems direction
Plane
Basal slip
a
Prismatic slip
其中Al的名义成分为9%，Zn的名义成分为1%。
变形镁合金
主要合金系：Mg-Zn-Zr、Mg-Al-Zn、 Mg-RE-Zr、Mg-Mn、Mg-Li系。
Mg-Zn-Zr系合金
➢ 这类合金是热处理强化变形镁合金。
➢ MB15为其中的一种。成分：w(Zn)=5~6%，w(Zr)=0.3~0.9%， w(Mn)=0.1%。强化相是Mg2Zn3，当加热到400℃左右，强化 相溶于基体。但使质点Zr溶解，要加热到更高温度，一般固 溶处理温度为505-515℃，时效温度160-180℃。从液态析出的 Zr强烈细化晶粒。
镁及镁合金的应用
镁合金在汽车工业中的应用
镁合金在3C工业中的应用
DELL: 支 撑 TFT LCD 面 板 的上盖和机 身底座下盖 皆为镁合金
DV D外 壳
手机 外壳
镁合金在航空领域中的应用
美军B-36重 型 轰 炸 机：每架用4086Kg 镁合金簿板。
镁合金牌号
➢ 变形镁合金牌号冠以MB，铸造镁合金冠以ZM，后面标以序 号。
Pyramidal slip
c+a
Hale Waihona Puke Pyramidal slip
Crystallographic elements
(0002)<11-20> {1-100}<11-20> {1-10l}<11-20>
{hkil}<11-2-3>
Number of independent
mode 2 2 4
5
The degradation action of magnesium and its alloys makes them very attractive for biodegradable implants
RE除了提高耐热性外，还能降低液、固二态合金的氧化速度，改 善铸造和变形性能。
Nd的综合作用最佳，能同时提高室温和高温强化效应； Ce和混合RE次之，有改善耐热性的作用，但常温强化效果很弱； La的效果较差，比不上Nd和Ce。
8.3 镁合金的分类
分为两类，变形镁合金和铸造镁合金。不过， 许多镁合金既可做铸造合金，也可做变形合 金。
➢ 热处理：①固溶+人工时效；②热变形+人工时效。后者可提 高合金的塑性。
Mg-Zn-Zr系合金
➢ 应用：MB15为高强度变形镁合金，耐蚀性好，热 处理工艺简单，制作形状复杂的大型构件，如飞机 上的机翼长桁、翼肋等，使用温度不超过150℃。
➢ 缺点是焊接性差，不能做焊接件。 ➢ 加入稀土元素Nd-提高耐蚀性和强度；加Y-提高强