高塑性变形镁合金合金系简介

镁铝合金在火箭发动机燃料系统制造中的应用
• 镁铝合金可用于制造火箭发动机燃料系统的储罐、管道等部件 • 镁铝合金的轻质、高强度和耐腐蚀性使其适用于火箭发动机燃料系统制造 • 采用镁铝合金可降低火箭发动机燃料系统的重量，提高运载能力和可靠性
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镁铝合金在汽车制造领域的应用
镁铝合金在车身结构件中的应用
镁铝合金的物理性能
• 镁铝合金的密度较低，约为1.7g/cm³ • 合金的熔点较低，约为650℃ • 镁铝合金具有良好的导电性和导热性
镁铝合金的加工性能与耐蚀性能
镁铝合金的加工性能
• 镁铝合金具有较好的铸造性能，可用于铸造各种形状的 部件 • 合金的塑性较好，可进行冷冲压、热冲压、锻造等加工 • 镁铝合金的焊接性能较差，需采用特殊的焊接方法
镁铝合金的热塑性变形加工技术
• 镁铝合金的热冲压性能较好，可用于制造各种零部件 • 热冲压过程中需控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数 • 热塑性变形后的部件需进行热处理和加工以获得理想的性能
镁铝合金的表面处理与防护技术
镁铝合金的表面处理技术
• 镁铝合金的表面处理方法有阳极氧化、电镀、喷涂等 • 表面处理后可提高合金的耐腐蚀性、耐磨性和美观性 • 表面处理过程中需注意控制处理温度、电流密度和溶液 浓度等参数
镁铝合金在飞机发动机制造中的应用
• 镁铝合金可用于制造发动机压气机、涡轮叶片等部件 • 镁铝合金的轻质、高强度和耐高温性能使其适用于发动机制造 • 采用镁铝合金可降低发动机的重量，提高燃油效率和可靠性
镁铝合金在航天器制造中的应用
镁铝合金在航天器结构件中的应用
• 镁铝合金的轻质、高强度和耐腐蚀性使其成为航天器结构的理想材料 • 镁铝合金可用于制造航天器的外壳、支架等部件 • 采用镁铝合金可降低航天器的重量，提高运载能力和可靠性

利。
金 的刚 度 随厚度 的增加 而成 立 方 几 乎 占世 界镁 产 量 的４ ％ ，位 居 差 。 ０
镁 合 金 应 用 及 发 展 现 状
全 球镁 合 金 的需求 年 均增 长
￣２ ０ 年 净 增 １Ｏ ｔ Ｌ ０４ Ｏ ｋ ，同 比增 长
镁 合 金 的 韧 性 好 ， 减 震 性 ３ ．％ ，占全球镁 产 量 的２３ ２１ ／ ，成 达到 １％ 左右 ，西 方镁合 金 的市 ０
速 增长 的趋势 。镁合 金 主要 应用 中应 用 于 汽 车 产 业 （ ０点
倍 ，因此 ，很 适 合应 于 受 冲击 的
易燃性 。镁元 素 与氧元 素 具 于 汽车 、３ Ｃ、航 空航 天领 域 ，其
零 件一 车轮 ；镁 合金 有很 高 的阻 有极 大 的亲 和力 ，其 在 高温 下 甚
尼 容量 ，是 避免 由于振 动 、噪音 至 还处 于 同态 的情 况下 ，就 很 容 行 业 （ ０ ） ２ ％ 、军 事 和 航 空 航 天 而 引起 Ｔ人 疲劳 等场 合 的理 想材 易 与空 气 中 的氧气 发 生反应 ，放 （ ０ ） １％ ，上 述 两 个 主 要 行业 的不
镁合 金生 产 处 于产 业 链 的 中 部 ，
随着 科学 技术 的 飞速发 展和金 属 如 下 图 ｌ 示 。 所
／ ４ 镁 合 金是 以镁 为原料 的高性 １ ，强 度高 于铝合金 和钢 ，比刚
生 产工 艺 的出现 和广 泛使 用 ，使 能轻 型结 构材 料 ，比重与 塑料 相 度接 近铝合 金 和钢 ，能 够 承受一 地 球表 壳 的资源 日趋 贫化 。有些 近 ， 刚 度 、强 度 不 亚 于 铝 ，具 有 定 的负荷 ，具 有 良好 的铸 造性 和

比重小 抗冲击
减震 性好
电磁屏蔽 优良
耐腐蚀 性能差
比强度高
延展 性差
易再生 利用
材料 镁合金
铝合金 工程塑料 铸铁
ρ/gcm-3 1.74-1.90
2.70 1.13-2.0
7.15
E/GPa 45
70 15-25
180
E/ρ 24-26
σ/MPa
σ/ρ
减震系数
180-300 118-172 30-60％
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合金元素对材料性能的影响
Si: (1) 改善铸件的热稳定性， (2) 降低塑性 (3) 提高流动性
Be: (1) 微量Be能有效降低镁合金在熔融、铸造和焊接过程中熔体表面的氧化 (2) 晶粒粗化
Re: (1) 提高耐热性 (2) 晶粒粗化
Cu、Fe、Ni: 降低合金的耐腐蚀性，需严格管控
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合金材料的处理状态
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镁合金的分类
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镁合金的强化方法
纯镁的室温性能很差，通过以下处理性能得以大幅改善
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合金元素对材料性能的影响
镁合金中的主要合金元素有Al、Zn、Mn等，有害元素有Fe、Ni、 Cu
Al: (1) 强度、硬度及铸造性，含量过高时脆化
针对性能主要从以下五种成型方式介绍：
砂型和永久型铸造、压铸、锻造、挤压、片材与板材
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不同制备方法的材料性能
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不同制备方法的材料性能
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本 文从 以上 ３ 方 面介 绍 了变形 镁合 金 塑性 改善 的 个
研究 进 展 ， 并指 出 塑性 变形技 术 进一 步 的发展 方 向 。
合金 的性 能优 势 。与铸 造 镁 合 金 相 比 ， 形镁 合 金 变
晶粒 细小 ， 无偏 析 和微 观孔 洞 ， 有 优 良的综 合 性能 具 以及较 高 的强 度 、 塑形 和韧 性 。此外 ， 多领 域所 需 众
富、 容易 回收等 一系 列优 点 ， 其开 发 和应用 受 到越 来
越多 的关 注 ， 了“ 年轻 ” 成 最 的金属 结 构材料 之 一ｌ 。 １ ］ 目前 ， 合金 的应 用 主要是 以模铸 、 铸 等工 艺 镁 压 生产 产 品 ， 但产 品容 易 出现 晶 粒 粗 大 、 织 太 致 密 、 组 成分偏 析且 力 学性 能 偏 低 等 缺 陷 ， 能充 分 发 挥 镁 不
变形镁 合金 的 塑性 成 为 变形镁合 金研 究与应 用 中急需解 决的 重 点 。细化 晶粒 、 高变 形温 度 和超 塑 性 变 提
形等方 法 可 以显著提 高变 形镁 合 金 的 塑 性 ， 文介 绍 了以上 ２种 方 法 改 善 变形 镁 合 金 塑性 的 最新 研 究 本
进展 。 关 键 词 ： 形 镁 合 金 ； 性 变 形 ； 粒 细 化 ； 塑 性 变 塑 晶 超
循 环风 内是 否 含 油 分 及 污 物 也 是 非 常 必 要 的 。总 之 ， 生缩孔 的原 因 是 多方 面 的 ， 过 以上 研 究 ， 产 通 采 取综 合 措施 ， 大部 分 消 除 我 公 司 驾 驶 室 阴 极 电泳 可
膜 的 平滑性 及 厚度 均有 较 大 的影 响 。溶 剂 含量 越过 低 ， 漆膜 薄且 平 滑 性 差 ， 造 成 缩 孔 及 针 孔 现 象 ， 则 易

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（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，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。

它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。

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铸件1。

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。

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性能。

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%镁合金铸件2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℃。

ＡＺ６ 和 含 钙 Ａ ３ 镆 合金 的 晶粒 足 寸 １ ｚ ｉ
晶粒。考虑到这些 因素 ，建议 采用
在４ ３ ７ Ｋ通 过 动 态 再 结 晶 最 终 细 化 本 文 译 自第 ８ 国 际 塑 性 成 形 届
ｏ ｌ ｔｏ ， 小 于 ＡＺ １ 合 金 拉 伸 试 验 ３镁
２ ｏ
聃
ｓｏ ０
温度， Ｋ
埘
的 激 活 能 ， １ ４ Ｊ ｔｏ 。如 图 ９ ９ｋ ／ ｌ ｏ 所
图８ 扫 描 电镜 显 微 照 片 显 示 的 白 色 舍 钙 亿 合 物 及 周 禹的 细 晶 粒
强７舍 ￣ＡＺ３ 镁 合 金 温镦 粗 后 ＃ Ｓ
电镜 附带 的能 量 色散 谱 仪 测 定表
明 ，与基体 相比 ，显微组织 中白色
部 分 富 集 钙 ，表 明 它 们 是 含 钙 化合 物 ，可 能 是 Ｍｇ Ｃ ２ ａ。这 些 含 钙 化 合 物 附 近 主 要 是 细 晶 粒 ， 钙的 含量 比其他部位高 。
讨论
ａ） 标准样品 ； （ 保温时间为 １ ｂ） 小时 ；（） ｃ保温 时间为３ 时；（） 小 ｄ镦粗时 间为５ 秒 ０ （） 粗时间为５ ０ ； （ 】 ｅ镦 ０秒 ｆ 真实应变为１２
图５ＡＺｄ 镁 合 金 在 各 种 状 态 Ｔ 的 显微 组 织 ｌ
（ 原始状态 ， （ ３ ３ ａ） ｂ） ７ Ｋ， （ ４ ３ ｃ） ７ Ｋ， （ ５ ３ ，（）７ Ｋ ｄ） ７ Ｋ ｅ６ ３
态 再 结 晶 。高 于 这 个 温 度 时 ， 晶粒 将发生完全再结 晶。
圈６ ＡＺ６ 镁 合 金 加 热 后 的显 微 组 织 １
响
晶 粒 尺 寸 变 化 和 Ｚｅ ｒ ｎｅ —

Mg-Al-Mn-Gd合金的高温压缩行为及其组织稳定性汽车轻量化的提出为镁合金在汽车工业中的应用开辟了新的道路,镁合金是目前在工程应用中最轻的金属结构材料之一。

传统镁合金的成形方法为铸造成形,与之相比,塑性成形镁合金的晶粒尺寸细小、内部组织致密、成分均匀,因而具有更高的强度和更大的延伸率,具有更为广阔的应用空间。

由于镁合金的晶体结构多数为密排六方结构,基体中滑移系数量少,使得其在室温下塑性变形能力不理想,所以镁合金的塑性成形一般在高温下进行。

此外,在镁合金中添加稀土元素同样可以改善镁合金的塑性成形能力。

因而,研究稀土镁合金在高温下的塑性成形过程具有重要意义。

本文在AM50镁合金基础上添加稀土Gd元素形成Mg-Al-Mn-Gd系合金,在变形温度为200℃-400℃,应变速率为O.1s-1～5s-1条件下,采用Gleeble-1500D热/力模拟试验机对实验合金进行热压缩实验,以研究其流变行为；另外,在热处理温度为200℃、250℃、300℃,热处理时间为4h、8h、12h条件下对实验合金进行均匀化热处理,以研究其组织稳定性；并且采用X射线衍射分析仪(XRD)、激光显微镜、电化学分析仪等测试手段分析实验所得数据。

首先,分析Mg-Al-Mn-Gd系合金的高温塑性变形特点,即分析流变应力曲线和建立本构方程；其次,分析Mg-Al-Mn-Gd系合金热压缩变形条件对显微组织的影响以及实验合金的热压缩塑性变形机制；最后,分析稀土Gd元素对Mg-Al-Mn 系镁合金显微组织的影响,以及均匀化热处理温度和时间对Mg-Al-Mn-Gd系合金的显微组织和腐蚀性能的影响。

本论文主要结论如下：1、Mg-Al-Mn-Gd系合金的高温压缩真应力-真应变曲线呈现出明显的动态再结晶特征,在该过程中变形条件(应变速率、变形温度)对流变应力的影响具有规律性,即：当应变速率越大、变形温度越低时,其流变应力越大,对应的峰值应变也就越大,峰值出现较晚；相反,当应变速率越小、变形温度越高时,其流变应力越小,对应的峰值应变也就越小,峰值提前出现；经计算Mg-4Al-0.29Mn-0.97Gd稀土镁合金在本实验条件下的应力指数n=9.69271、热变形激活能Q=112.24KJ/mol,并且通过回归分析,建立了热压缩本构方程,其中Z参数与应变速率和变形温度有关。

镁合金断裂延伸率1. 简介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热传导性能。

然而，镁合金在实际应用中常常面临断裂问题，特别是其延伸率较低，容易发生拉伸断裂。

本文将对镁合金的断裂延伸率进行详细探讨。

2. 断裂延伸率的定义与测量方法断裂延伸率是指材料在拉伸过程中能够承受的变形程度。

它是一个衡量材料韧性的重要指标，通常用百分比表示。

断裂延伸率越高，表示材料具有更好的塑性变形能力。

测量断裂延伸率可以使用标准拉伸试验方法。

首先，在试样上划定一定距离的标距（gauge length），然后将试样固定在拉力机上进行拉伸。

当试样发生断裂时，通过测量标距两端的距离变化，计算出试样的断裂延伸率。

3. 影响镁合金断裂延伸率的因素3.1 材料成分镁合金的成分对其断裂延伸率有很大影响。

一般来说，添加其他元素可以改善镁合金的断裂延伸率。

例如，通过添加铝、锌等元素，可以形成固溶体和析出相，细化晶粒，提高材料的塑性。

3.2 晶粒尺寸晶粒尺寸对镁合金的断裂延伸率也有显著影响。

较小的晶粒可以提高材料的强度和塑性，从而提高断裂延伸率。

因此，在制备镁合金材料时，应采取一定的方法来控制晶粒尺寸。

3.3 加工工艺加工工艺对镁合金的断裂延伸率同样有重要作用。

适当的热处理和变形加工能够改善材料的组织结构和力学性能，从而提高断裂延伸率。

4. 提高镁合金断裂延伸率的方法4.1 合理选择合金元素根据具体应用需求，选择适当的合金元素进行添加，以改善镁合金的断裂延伸率。

常用的合金元素包括铝、锌、锰等。

4.2 控制晶粒尺寸通过适当的热处理和变形加工，控制镁合金的晶粒尺寸，可以有效提高断裂延伸率。

常用的方法包括固溶处理、时效处理、等温热压等。

4.3 优化加工工艺在实际生产中，通过优化加工工艺参数，如变形速度、温度等，可以改善镁合金的断裂延伸率。

合理选择合适的变形方式和变形温度范围也是关键。

5. 应用与展望镁合金具有广泛的应用前景，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着重要的地位。

镁03锂合金在航空航天领域的应 用
镁锂合金在航空航天材料中的应用
航空器结构材料
• 机身结构：镁锂合金可用于飞机机身的制造，降低飞机质量，提高燃油经济性 • 机翼结构：镁锂合金可用于飞机机翼的制造，提高机翼的刚度和强度，降低气动 阻力 • 发动机构件：镁锂合金可用于发动机叶片、压气机轮等关键部件的制造，提高发 动机性能
电子线路板
• 镁锂合金可用于电子线路板的制造，提高线路板的刚度和强度，降低线路板变形 • 镁锂合金具有良好的导电性能，可用于电子线路板的导电层，提高信号传输性能 • 镁锂合金具有优异的耐腐蚀性能，可用于电子线路板的耐腐蚀层，提高线路板的使 用寿命
镁锂合金在能源工业中的应用
太阳能光伏板
• 镁锂合金可用于太阳能光伏板的支撑结构，提高光伏板的安装稳定性和使用寿命 • 镁锂合金具有良好的耐腐蚀性能，可用于太阳能光伏板的耐腐蚀层，提高光伏板的使用寿 命 • 镁锂合金具有优异的轻量化性能，可用于太阳能光伏板的轻量化结构，提高光伏板的转换 效率
镁锂合金的轧制工艺
• 轧制温度：镁锂合金的轧制温度约为300-500℃，需根据合金成分和轧制方向进行调整 • 轧制速度：镁锂合金的轧制速度约为300-1000 m/min，需根据合金性能和轧制设备进行调整 • 轧制变形量：镁锂合金的轧制变形量可达50-90%，需根表面处理与改性技术
• 镁锂合金可用于污水处理设备的壳体、搅拌器等关键部件的制造，提高设备的耐腐蚀性能 和使用寿命 • 镁锂合金具有良好的耐腐蚀性能，可用于污水处理设备的耐腐蚀层，提高设备的使用寿命 • 镁锂合金具有优异的轻量化性能，可用于污水处理设备的轻量化结构，降低设备的成本和 运行噪音
废气处理设备
• 镁锂合金可用于废气处理设备的壳体、滤网等关键部件的制造，提高设备的耐腐蚀性能和 使用寿命 • 镁锂合金具有良好的耐腐蚀性能，可用于废气处理设备的耐腐蚀层，提高设备的使用寿命 • 镁锂合金具有优异的轻量化性能，可用于废气处理设备的轻量化结构，降低设备的成本和 运行噪音

2.3 镁合金－强化方式
形变硬化、晶粒细化、合金化、热处理、 陶瓷相增强镁合金
合金化强化：
合金元素的类型：
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。
共晶反应类元素：
Ag(15.5%)，Al(12.7%)，Zn(8.4%)，Li(5.7%)，Th(4.5%)：如Mg－Al－Zn 和Mg－Zn－Zr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 的时效硬化效应。
亚洲 大洋洲
31984 18215 3650
非洲与 中东
9622 365 340
总量
145613 127803 57385
占总消 费量% 40.00 35.00 15.70
2.3 镁合金－分类、牌号
纯镁中加入Al、Zn、Mn、Zr及稀土等元素， 制成镁合金。
Mg-Mn系、Mg-Al-Zn 系、Mg-Zn-Zr系 和
相阻碍位错运动和滑移，使屈服强度提高，产生析出强化（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。
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、 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 镁合金－强化方式
时效沉淀强化
镁合金时效硬化效应没有A1合金明显，与其结构变化特点有关。 Mg-Al和Mg—Al—Zn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。

镁合金发展历史随着科技的发展，人们对于材料的要求也越来越高，镁合金作为一种优异的材料，近年来得到了广泛的应用。

本文将为大家介绍镁合金发展的历史。

一、镁合金的历史镁合金是指以镁为主要元素，加入其他金属和非金属元素制成的可锻性和加工性良好的新材料。

镁是一种轻质金属，比重仅为铝的2/3，比强度和刚度均优于铝合金，同时具有较好的耐腐蚀性、导热性、导电性和机械性能等特点，成为工业上重要的材料之一。

20世纪初，在欧洲和美国国内，镁合金已成为轻量化高强材料的先锋。

早在1910年，德国的戴姆勒汽车公司就开始使用镁合金轮毂以减轻车身重量。

20年代末期，美国的航空公司预见到镁合金的潜力，开始大量使用镁合金制造飞行器和发动机，随后，德国、英国等国家相继开发镁合金产品，镁合金进入了大规模生产的阶段。

二、镁合金的发展随着科技的不断进步，许多国家开始对镁合金进行研究和开发，镁合金在军事、航空、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。

20世纪90年代初，我国开始从事镁合金的生产研究，经过多年的努力，目前我国已经成为全球镁合金生产和应用的重要国家之一。

随着科技的发展，人们对于材料的要求也越来越高，镁合金作为一种优异的材料，得到了越来越广泛的应用。

未来，随着生产技术、加工技术和材料设计的不断完善和革新，镁合金的应用前景将会更加广阔，对于推动我国制造业的转型升级、节能减排和环境保护等方面也将发挥积极作用。

三、结论总之，镁合金是一种十分优异的材料，其在工业制造中具有广泛的应用前景。

随着科技的不断进步，镁合金的性能将会更加完美，应用范围也将会更加广泛。

我们应该更加重视镁合金的研究和应用，发掘它更广泛的潜力，推动我们的工业制造事业向更高质量、更高效率、更高绿色化的方向转变。

az91镁合金成分AZ91镁合金是目前使用最广泛的镁合金材料之一。

该合金由镁、铝、锌、锰四种元素组成，其中镁的含量达到90%以上，铝和锌的含量分别为8.5%和0.5%，锰的含量为0.15%。

下面我们将围绕这一成分，分步骤介绍AZ91镁合金的一些特性和应用。

第一步：镁的特性作为主要成分之一，镁具有很多独特的特性。

首先，它具有很高的比强度和比刚度，比重轻、密度小、刚度高，具有优异的阻尼性能，因此非常适合用作振动系统的材料。

其次，镁在常温下与氧反应极其容易，因此具有较高的耐腐蚀性。

最后，镁具有良好的机加工性能，能够被加工成各种复杂的形状和尺寸。

第二步：AZ91合金的特性根据上文所述，AZ91合金由镁、铝、锌和锰四种元素组成。

此外，合金还含有微量的钙、钡和铅等元素。

AZ91合金具有比高强度和为一体的优异性能，具有良好的防腐蚀性，可用于制造各种零部件和外壳等。

另外，AZ91镁合金的耐低温性能也非常优异，可在低至-40℃温度下稳定工作。

第三步：AZ91合金的应用AZ91合金广泛应用于航空航天、兵器、汽车制造、电子产品等领域。

在航空航天领域，AZ91合金被用作制造飞机结构件、太空舱等。

在汽车制造领域，AZ91合金被用于制造汽车发动机外壳、车轮等。

此外，AZ91合金还被用于制造手机、笔记本电脑、相机等电子产品的外壳。

第四步：AZ91合金的优缺点AZ91合金的优点：首先，它具有良好的机加工性能和可铸造性能，能够满足复杂零部件和外壳的需求。

其次，AZ91合金的比强度和比刚度都非常高，稳定性能优异。

最后，它具有非常好的耐腐蚀性和防腐蚀性，能够满足各种环境条件下的使用需求。

AZ91合金的缺点：首先，它的力学性能取决于组织结构，因此具有一定的不稳定性。

其次，AZ91合金在高温条件下会发生蠕变现象，不适宜用于高温环境下的应用。

最后，AZ91合金的成本较高，价格较贵，并不适用于低成本、大批量生产的应用领域。

综上，AZ91合金作为一种优异的镁合金材料，具有很多独特的性能和应用优势。

变形镁合金的本构方程建立摘要：在Gleeble-3800热模拟试验机上，利用热压缩变形研究镁合金的热变形特性。

设置最大真应变为0.7，变形温度分别为300、350、400、450℃，变形速率为0.01、0.1、1s-1。

利用试验所得数据和一系列公式计算发现：实验值与预测值吻合程度很高，说明应变耦合Arrhenus型本构方程具有较高的预测精度。

关键词：镁合金；流变应力；本构方程镁合金具有，密度小、导热性、阻尼减震性及切削加工性能好的特点，又可再回收再利用，面对能源节约的问题镁合金越来越受到材料界的重视。

由于镁为六方结构、滑移系少，室温时难以发生塑性变形，因此研究镁合金的成形性能尤为重要[1-3]。

经过挤压、锻造和轧制等变形工艺制备的金属材料不仅能够提供更多样的力学性能，而且可通过后续热处理使材料的韧性、焊接性能得到明显改善。

本文主要以医学支架基础，采用镁合金为研究对象，研究并探讨镁合金的塑性，为该合金热加工工艺制度的确定和热变形组织的预测提供依据[4-5]。

一、实验材料及其方法实验用的合金为变形镁合金，利用线切割机器，将镁合金加工成高150mm，直径100mm的圆柱形试样，在Gleeble3800D热模拟实验机上完成热压缩实验。

变形温度T分别为300、350、400、450℃，即573、623、673和723K，应变速率分别为0.01、0.1和1，最大变形量为0.7[6]。

二、峰值应力本构方方程通过应力应变曲线获取镁合金不同变形条件下的峰值应力。

基于origin，通过最小二乘法对和的绘制的点进行线性回归拟合。

选取各拟合直线斜率的倒数，取其平均值，即为m值，对公式两边取自然对数得到：（1）可以看出当温度T一定时，呈现一定的线性关系：（2）同理，当应变速率为一个定值时，和呈现一定的线性关系：（3）令为横坐标，为纵坐标直线斜率的倒数可以求出n=5.25935。

取直线斜率的倒数平均值：=3663.6596。

环保与可持续发展
环保材料的应用
为了满足日益严格的环保要求，镁合金作为一种可再生资源，其 应用越来越广泛，有助于减少对有限金属资源的依赖。
节能减排技术
在镁合金压铸成型过程中，通过采用先进的节能技术和减排措施， 降低能耗和减少环境污染。
循环经济与资源回收
发展循环经济，推动镁合金废料的回收和再利用，实现可持续发展。
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实际应用案例分析
汽车制造业中的应用
镁合金压铸成型在汽车制造业 中广泛应用于发动机、变速器 等零部件的制造。
由于镁合金具有轻量化、高强 度、高刚性等特点，使用镁合 金压铸成型能够显著降低汽车 重量，提高燃油经济性和动力 性能。
镁合金压铸成型还具有生产效 率高、成本低等优势，因此在 汽车制造业中具有广阔的应用 前景。
随着科技的不断进步，镁合金压铸成型技术也在不断创新，如研究 开发出高能效、高精度的压铸设备，提高生产效率和产品质量。
模具设计与制造技术
模具是压铸成型的关键，通过优化模具设计和制造技术，可以提升 镁合金压铸件的精度和表面质量，满足更高端产品的需求。
自动化与智能化生产
随着工业4.0的推进，镁合金压铸成型将逐步实现自动化和智能化生 产，提高生产效率和降低人工成本。
电子产品外壳制造中的应用
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随着电子产品向轻薄化、小型化方向发展，镁合金压 铸成型在电子产品外壳制造中越来越受到青睐。
镁合金具有良好的电磁屏蔽性能和散热性能，能够满 足电子产品对外观、性能和轻量化的要求。
通过镁合金压铸成型，可以快速、高效地生产出高品 质的电子产品外壳，提高产品市场竞争力。
镁合金压铸成型
目

现阶段我司可以供应的挤压型材为宽度最大660毫米，厚度0.5~4mm的管材，在经过展板，压平处理成为板材。

公司Az31B的棒材货存不足这类合金属镁-铝-锌系镁合金，其主要特性是：1、强度高，可热处理强化。

2、铸造性能良好。

3、耐蚀性较差，合金的应力腐蚀破裂倾向较大。

4、可加工性良好。

5、热塑性以AZ40M、AZ41M合金为佳，可加工成板材、棒材、锻件等各种镁材；合金热塑性较低，主要用做挤压件和锻材。

6、AZ40M、AZ41M合金焊接性较好，可气焊和氩弧焊；AZ61M合金的焊接性低；AZ82M合金焊接性尚好，但需进行消除应力退火。

公司主营MnE21棒材这类合金属镁-锰系镁合金，其主要特性是：1、强度较低，但有良好的耐蚀性；在镁合金中，它的耐蚀性能最好，在中性介质中，无应力腐蚀破裂倾向。

2、室温塑性较低，高温塑性高，可进行轧制、挤压和锻造。

3、不能热处理强化。

4、焊接性能良好，易于用气焊、氩弧焊、电焊等方法焊接。

5同纯镁一样，镁-锰系镁合金有良好的可加工性，和M2M合金比较，ME21合金的强度较高，且有较好的高温性能。

1、化学成分元素Mg Mn Ce Fe Cu Si Al Zn Ni含量%余量1.6-2.00.6-1.0≤0.005≤0.008≤0.01≤0.015≤0.015≤0.001性能：耐腐蚀2、物理性能项目性能参数拉伸纵向横向屈服强度抗拉强度延伸率屈服强度抗拉强度延伸率>90MPa>200Mpa>15%>150Mpa>220Mpa>4%金相晶粒度<30微米粗糙度Rz≤10微米，Rmax≤20微米（公司目前30%的产品能达到前一标准，其他粗糙度都在Rz≤15微米，Rmax≤35微米这一范围）密度 1.78g/cm3不同规格型号的镁板，需要不同的模具和挤压机，0.5mm的板材我们使用1800T的挤压机，您参考一下，给我们贵公司所需的具体规格型号，我可以让技术质量部的也参与探讨下，希望和贵公司进一步合作的。

镁及镁合金认知报告一、镁及镁合金的概述镁的元素符号为Mg,原子序数12，元素周期表中ⅡA族碱土金属元素，电子轨道分布1s2 2s2 2p6 3s2，其相对原子质量为24.3050。

纯镁具有金属色泽，呈亮白色，标准大气压下纯镁为密排六方结构，无同素异构转变。

镁是地壳中最丰富的元素之一，约占地壳组成的25%。

镁是常用金属结构材料中最轻的一种，其熔点为650℃，与铝熔点差不多，但密度是铝的2/3，为1.738g/cm3。

但是纯镁的力学性能很差，化学活性很强，电极电位很低，抗蚀性较差，由于具有以上缺点，镁至今还未成为可以大规模使用的结构材料。

镁与一些金属元素如铝、锌、锰、稀土、锆、银和铈等合金化后得到的高强度轻质合金称为镁合金。

镁合金的密度通常为 1.75-1.85 g/cm3，在现在的金属材料中最小，约为铝的64%，钢的23%，而其铸件的比强度和疲劳强度均比铸铝合金高，此外，镁合金的弹性模量较低，在弹性范围内承受冲击载荷时，所吸收的能量比铝高50%左右，可制造承受猛烈冲击的零部件。

镁合金阻尼性能好，适合于制备抗震零部件。

同时，镁合金具有优良的切削加工性能，切削速度大大高于其他金属。

镁合金还具有优良的铸造性能，可以用几乎所有铸造工艺来铸造成形。

正因为以上优点，镁合金在汽车、电子、电器、航空航天、国防军工、交通等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

但是，由于受材料制备、加工技术、抗腐蚀能力、抗蠕变性能以及价格因素的影响，目前镁合金的应用量远远落后于钢铁和镁合金。

二、镁合金的基本概念1.镁合金的分类一般来说镁合金的分类依据有三种：合金化学成分，成形工艺和是否含锆。

按化学成分，镁合金主要划分为Mg-Al、Mg-Mn、Mg-Zn等二元，以及Mg-Al-Zn、Mg-Al-Mn等三元系及其他多组分系镁合金。

按成形工艺，镁合金可划分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织性能上存在很多差异。

铝、锆为镁合金中的主要合金化元素。

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较 为 复杂 ， 本也 高 ， 成 因此在 工业 上 的应 用 受到 限 制 。挤 压态 ＡＺ １ 合金 具有 成熟 的生 产工 艺 以 ３ 镁 及 十分 广阔 的应 用 前景 ， 塑性 加 工 镁 合 金理 想 是
的原 材 料 ｌ 。对 ＡＺ １镁 合 金 超 塑 性 的 研 究 有 ６ ｑ］ ３
性 是提 高材料 塑性 变形 能力 的重 要途径 。 目前关 于镁合 金 的超 塑性 研究 主要 集 中在对超 细 晶镁合
计算 超 塑性 参 数 。最 后 在 Ｃ Ａ一３ Ｘ ７ ３电 镜 上 貌分 析 。 Ｅ
表 １ Ａ ３ 镁 合金的化学成分 （ ／ ） Ｚ１ ％
镁 具 有 密 排 六 方 晶 体 结 构 ， 性 变 形 时 可 以 塑 开 动 的 滑 移 系 少 ， 此 塑 性 加 工 性 能 较 差 。 超 塑 因
样 预热 １ ｎ 以使试 样 获得 均 匀 的温 度 。测 量 ５ｍｉ ， 试样 力一 伸长 曲线 ， 制 试 样 真应 力一 应 变 曲线 ， 绘 真
通 常 采 用 等 角 挤 压 或 快 速 凝 固 的 方 法 获 得 １肚 ｍ
以下 的细小 晶粒 ， 种 组 织 的合 金 一 般 具 有 较 高 这
的 超 塑 性 变 形 能 力 ］ 但 是 获 取 超 细 晶 的 工 艺 。
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Ｆｉ １ Ｍ ｉ ｒ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｇ． ｃ ｏ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏｆ ＡＺ３１ ｍ ａ ｎｅ ｉ ｇ ｓ ｕｍ ｌｏ ａ ｌｙ
所示 。ＡＺ １ 合 金 的 显 微 组 织 为 ａＭｇ以 及 晶 ３ 镁 — 界上 分布 的 Ｍｇ Ａ１ 晶粒尺 寸 为 ３ ． ｍ。 ７ ５肚 超 塑 性 拉 伸 试 验 在 Ｓ ｉ ｄ ｕ 司 生 产 的 ｈｍａ ｚ 公 ＤＳ ５ Ｃ２ Ｔ高温 拉 伸 试 验 机上 进 行 ， 热 炉 内温 度 加 误差 控 制在 ± １。 Ｃ。将 挤 压棒 加 工 成 拉 伸试 样 ， 尺寸 为 ５ｍｌ ×１ Ｔ Ｔ ｌ ５ ｍＩ。试 验 温 度 分别 为 ４ ０ ｌ ０，