图片展示

镁合金产业发展报告 (一)

浏览:47 发表时间:2020-08-13 14:09:51

随着现代科技的不断发展,金属材料的消耗与日俱增,金属矿产资源逐渐趋于枯竭。镁是地球上储量最丰富的元素之一,在地壳表层金属矿的资源含量为2.3%,位居常用金属的第4 位,此外在盐湖及海洋中镁的含量也十分可观,如海水中镁含量达2.1×1015 吨。在很多金属趋于枯竭的今天,加速开发镁金属材料是实现可持续发展的重要措施之一。由国际著名镁合金专家联合撰写的“镁基合金”(师昌绪、柯俊、R.W 卡恩主编《材料科学与技术》丛书第8 卷)一文指出:“在材料领域中,还没有任何材料像镁那样潜力与现实有如此大的颠倒。

镁合金密度低,是实际应用中最轻的金属结构材料,具有比强度和比刚度高、电磁屏蔽效果好、抗震减震能力强、易于机加工成形和易于回收再利用等优点,在航空、航天、汽车、3C产品以及军工等领域具有广泛的应用前景和巨大的应用潜力,从而引起了许多国家的政府、企业和研究机构对镁合金及其成形技术的高度重视,投入了大量人力、财力进行开发研究,并取得了一定的效果。

随着“绿色,环保,可持续”的世界发展的主旋律,以轻质和可回收使用为应用特点的镁合金,日益成为现代工业产品的理想材料,其市场需求也一直呈现稳定增长的趋势。现代科技和相关产业技术的发展,各国对镁合金应用的推广,不仅消除了人们对使用镁合金的疑虑,而且使其各项独特优点更加完美,应用范围迅速扩展,特别是汽车零部件的大量应用,电讯产品向轻、薄、短、小方向发展,以及相关行业的密切合作与技术整合,更使这种新兴材料的市场发展呈现极为乐观的前景。

镁的定义

1828年被发现的银白色轻金属,无磁性。原子序数12,化学代号为Mg,电子结构为2-8-2,为六方最密堆积晶体结构。熔点(M.P)为650℃,沸点(B.P)为1107℃(2024.6°F)。为地壳第六丰富之金属元素,为海水中排名第三之金属元素,也为地表含量第三之常用金属元素。工业生产镁始于1886年的德国,1990年全世界生产235万公吨。最主要的用途为:铝合金元素添加,钢铁脱硫及除氧剂,以及制造镁合金。

镁的合金元素

最常见的合金元素为铝(Al)、锌(Zn)、锰(Mn)。合金的基本原理如下:

铝(A):添加3-10%时其硬度与强度随添加比例增加。镁铸件含5~10%Al时对热处理有较佳之响应。

锰(M):添加少量可改善腐蚀抗,对机械性质效应极少。

锌(Z):最多达3%,可改善强度与盐水腐蚀。Mg-Zn-Zr合金可含6%的锌,以提供高强度与良好延展性。

稀土元素(RE)或钍(Th):中高温强度需求时添加,合金中通常并含锌与锆,如EZ33A-T5,HK31A-T6。

银(Ag):若高温强度需求时添加,同时可添加稀土元素(RE)、钍(Th)与锆(Zr),如QE22A-T6。

镁合金分类

镁合金可分为铸造镁合金及变形镁合金,可细分为Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Mn系、Mg-Li系、Mg-RE系、Mg-Th系等。按合金组元不同分为AZ系(Mg-Al-Zn-Mn)、AM 系(Mg-Al-Mn)、AS系(Mg-Al-Si-Mn)、AE系(Mg-Al-RE)、ZK系(Mg-Zn-Zr)、ZE系(Mg-Zn-RE)等。我国早期的镁合金牌号为铸造镁合金(ZM)、变形镁合金(MB)、压铸镁合金(YM)和航空镁合金等。我国铸造镁合金牌号ZM1~7、ZM10 等,早期变形镁合金牌号MB1~3、MB5~8、MB102010-6-22等。

镁合金特性

镁合金的下列独特优点使这颗材料领域的新星更加熣灿:

1、重量轻: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但重量仅较后者轻三分之一。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。

2、吸震性能高:镁有极好的滞弹吸震性能,可吸收振动和噪音,这对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十分重要的。

3、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。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%~0.5%的总伸长。

4、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。

5、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。这是塑料制品在相同强度下,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℃以下)时,亦无脆裂问题。

6、高的模铸生产率:与铝相比,镁有更低的单位体积热含量,这意味着它在模具内能更快凝固。一般说来,其生产率比铝压铸高出40~50%,最高时可达到压铸铝的两倍。

7、良好的切削性能:镁比铝和锌有更好的加工及切削特性,这促使镁成为最易切削加工的金属材料。

8、可回收再用:镁合金材料取得不虞匮乏,自海水即可提炼,不会有原料不易取得之问题。另外,镁合金不良品可完全回收再提炼,并作为AZ91D、AM50或AM60的二次材料进行铸造。由于压铸件的需求不断提高,可回收再用的能力是非常重要的。这符合环保的要求,使得镁合金比许多塑料材料更具吸引力。

9、高散热性:镁合金有高散热性能,适合现今设计密集的电子产品。镁合金热传导性比一般结构金属的要好,可供热源快速的分散。笔记型计算机一旦过热便易使系统不稳,目前的散热方式是在工程塑料外壳内,以热管导开热源、加装鳍状热片,或风扇做强制对流等,故热传导能力为塑料150倍以上的镁铝合金,是未来高级笔记本电脑的最佳选择。

10、高电磁干扰屏障:镁合金有良好的阻隔电磁波功能,适合现今发出电磁干扰的电子产品。例如NB用工程塑料外壳不具电磁屏蔽功能,需加装如镍或铜的电磁波吸收物质,才能使外壳具防电磁波功能。加装吸收物质的工程塑料,在数百MHZ的CPU工作频率的吸收能力为55db,而镁铝合金的吸收程度可达全频率范围100db 以上,可谓完全吸收,不需再有其它防范措施,因此可大幅降低成本。另外,镁合金也可对行动电话所发射的电磁波做有效的阻隔,将可降低电磁波对人脑的影响。

11、其它特性:除上述主要特性外,镁合金还具有长期使用条件下的良好抗疲劳,以及低的裂纹倾向,和无毒、无磁性等一些特点。

上述性能优势,使镁合金势不可当的成为现在及未来最有价值的新兴应用金属材料。

台山市中镁科技有限公司拥有成熟的半固态压射成型加工技术,有专业的团队和先进的机台,现有以下半固态压铸机机型:650T一台,最大压射量1.2kg左右;280T两台,220T三台,最大压射量260g,产品精密度可达it8--it11之间。欢迎合作共赢!咨询电话:冯先生13352896858

联系我们

 

 

电话:0750-5616188  13352896858

传真:0750-5616288

地址:广东省江门市台山市水步镇科技路120,122号

Copyright © 台山市中镁科技有限公司  版权所有  技术支持:微快信

备案号: 粤ICP备18157646号-1