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论镁合金性能与熔炼的探究

时间:2017-10-31 材料毕业论文 我要投稿

  【论文关键词】:镁合金;性能;熔炼 
  【论文摘要】:介绍了镁合金的分类和组织与性质特点,并介绍了镁合金的主要熔炼方法。熔炼设备,熔剂及气体;と哿都际,;ば云逵蠸F6、CO2、SO2 、 N2等或它们的混合气体,SF6 和CO2是有害气体科学家研究用氩气替代SF6和CO2作为镁合金熔炼;て。 

  引言 
  20世纪80年代初期,北美汽车制造企业为了达到平均燃油标准(CAFE),都努力降低汽车自重,以减少燃油消耗。镁合金由于密度小、压铸性能好被认为是降低汽车自重的首选合金,各国都加紧进行镁合金生产及应用研究,镁合金工业因而进入飞速发展阶段。
  1 镁合金的组织性能与分类 
  1.1镁合金的分类 
  常用镁合金共有四大系列 
 、臡g-Al-Si(AS)系列:AS系列具有较好的抗蠕变性,强度高,塑性、韧性好,但充型性能较差,常用于制造工作温度较高的发动机零件,如发动机曲轴等。 
 、芃g-Al-Zn(AZ)系列:AZ系列具有均衡的力学性能和铸造性能,屈服强度高并具有一定的耐盐雾腐蚀能力,适合制造形状复杂的薄壁压铸件,如阀套、离合器壳体等。 
 、荕g-Al-Mn(AM)系列:AM系列具有优异的韧性和塑性,适合制造受冲击的零部件,如汽车轮毂等。 
 、萂g-Al-RE(AE)系列:AE系列具有比AS系列更好的抗蠕变性,但易粘模,压铸性能较差,并且稀土成本高,该合金暂时应用范围较小。 
  1.2镁合金的组织与性能特点 
  镁合金在共晶温度时,具有α相单相组织,而在常温下具有α+β(Mg2Al3)组织。镁在α相中有一定的溶解度,而且镁原子半径与铝原子半径相差很大,故能产生很强的固溶强化作用。 
  α与β两相是以离异共晶形态存在,在铸态组织中β相以网状呈现在α相的晶界处,会降低合金的强度和塑性。采取固溶化及淬火处理,消除β相,能提高其机械性能 。 
  镁合金不具有时效强化作用,不易进行强化处理。虽然镁在α相中溶解度随温度下降而降低,但由于镁原子在铝中容易扩散和聚集,即使在常温下也会发生自然时效过程,析出β相。当80℃以上,时效过程更快,故不易用时效强化的热处理方法。 
  镁合金表面有一层由尖晶石构成的膜,因而使合金具有良好的耐海水、大气腐蚀性能。但合金只有在组织中不析出β相时才有此性能,如果是α+β两相组织,则由于β相与α相之间有较大电位差,故有较大电化学腐蚀倾向。 
  AZ系列合金中Zn在合金中溶于α相,并在晶界上形成T相,有效抑制镁原子的扩散和β相的析出。因此其组织稳定性强,应力腐蚀倾向较小。合金中的表面活性元素Be富集于表面,而成为氧化铝膜中的组成物,增大了氧化膜的电阻率,故提高合金抗氧化性。又由于BeO的体积是氧化前Be体积的1.7倍,提高了氧化膜的致密度,因而提高耐蚀性。AS系列合金中的Si、Mn的辅助强化,提高了组织稳定性,减小应力腐蚀倾向,Si也减小了热裂倾向。 
  另外,镁合金还具有其他一些特点,如密度低,但比强度、比刚度高;吸震性好;收缩率均匀一致,具有良好的蠕变强度;缩孔倾向;流动性好、凝固快;与钢之间的粘附系数低,易脱模;与Fe、Co、Cr、W等元素不溶或微溶,对钢质模具和工具侵蚀作用;有良好的切削加工性能等优点。
  1.3镁合金中的杂质元素及影响 

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