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第6年
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来源：上海隆司新材料科技有限公司 时间：2024-05-08 14:03:12 [举报]
镁合金是迄今为止开发的轻的金属结构材料，具有低密度、高比强度、高比刚度及可回收性等优点，在交通、医用及电子等工业领域中具有广阔的应用前景，尤其在汽车上的应用具有很大潜力。近年来，高温镁合金在许多领域呈现出的应用潜力，提高镁合金的高温性能已成为镁合金应用的关键问题。
锑元素的添加对镁合金力学性能有着显著的成效，因此近年来备受科研工作者的关注。Mg–Al合金仍然是目前值得深入研究的代表性轻合金，具有很好的应用前景，元素Sb作为工业上常用的变质剂，因加入镁合金中可以形成Mg3Sb2相而广受关注。Sb元素的加入使Mg3Sb2颗粒相形核，从而使Mg2Si金属间相的形态由汉字状变为多边形，改善了其拉伸性能。
因此，与基体合金相比，向镁合金中添加锑元素可以改善合金的微观结构，从而提高合金抗拉性能和韧性。而元素Sn和Si在元素周期表中属于同族元素，元素Mg和Sn可以形成Mg2Sn相。Sb元素的加入可使细小的Mg3Sb2颗粒分布在晶界细化Mg17Al12析出物中，形成良好的微观组织结构而改善其抗拉性能。有研究人员报道，由于Mg3Sb2相可以作为熔体的异相成核中心，Sb元素的添加可显著细化α–Mg基体相的晶粒尺寸。
有研究结果表明，Sb元素的加入可以降低镁合金的织构，细化Mg–9Al–5Sn镁合金的晶粒，具有较好的室温力学性能，该合金体系中有Mg2Sn和Mg3Sb2等稳定的高温合金相，因此推测该合金体系将呈现良好的高温性能，每种晶格类型的金属都有特定的滑移系，滑移系数量不同，晶体结构不同，滑移系也不相同；晶体的滑移系越多，滑移越容易进行，塑性也就越好。
镁合金属于对称性低的密排六方晶格结构，室温滑移系少，室温塑性变形能力较差，这成为限制镁合金应用的因素之一，镁合金在高温变形时，随着温度的升高可以开启一些其他滑移系（如非基面滑移系、
镁合金作为21 世纪绿色金属材料，镁合金在交通工具轻量化进程中具有大的市场空间，镁合金具有质量轻、阻尼性能好、减振降噪性强、导热性好、可回收等优点，因此镁合金被运用在轨道中，下面小编就给大家讲讲镁合金的轨道运用。
镁合金在常温下锻造容易脆裂，锻造温度须在200～400摄氏度之间。但镁合金在高温下，尤其在超过400摄氏度时产生腐蚀性氧化及晶粒粗大，锻造温度范围较窄。
而镁合金导热系数较大，几乎为钢的2倍，特别是因为镁合金密度小，热容量小，接触模具后降温很快，塑性降低，变形抗力增加，充填性能下降，因此镁合金适合采用等温锻造。
道交通车体重量一直是有关使用者关注的，在同等牵引动力的前提下，只有减轻车体重量，才能使列车增加有效载荷，列车起动、制动距离才能缩短，运行速度才能更快。
高硬度镁合金挤压棒
因而寻找更轻的金属材料减轻车体重量，已成为节能降耗、减轻环境污染的选择，我国的资源结构、环境压力、对轨道交通车体轻量化的需求更为迫切。
轻量化材料中的优势使镁合金在轨道客车应用潜力，我国某些研究机构和主机厂对镁合金在列车上的应用做了许多研究和实验，如使用AZ91D镁合金替代动车组PA塑料制作小桌支臂减轻列车重量。通过测试得出，镁合金小桌支臂可以完全满足国内动车组使用需求，亦可满足动车组的轻量化设计。
现阶段轨道客车镁合金应用的主要研究目标是在大部分非承载零部件上使用镁合金材料替代铝合金，在使用成熟后再发展到承载零部件的应用。
镁合金棒材可广泛应用于航空航天、高铁、3C数码、汽车零部件、LED、电动工具、自行车等领域，下面一起来看下镁合金棒材棒材的熔化工艺。
镁合金棒材的熔化工艺
1. 可将镁锭预热到150℃以上的预热熔炉
2. 加锭到熔化炉中的设备
3. 一个熔化系统
4. 熔炉的坩埚为中碳钢，外包一层耐热钢；
5. 料液的传输采用电加热的不含镍耐热钢管完成
6. 将料液加入压铸机内可通过下列各设备进行，如手动给汤、虹吸管、气泵、活塞泵、电磁泵等；
7. 熔炉上配有盖子。上面有必需的温度测量、液面控制、输料管、给汤泵、保护气体系统，以及用来检查及清洁熔炉的开口。
镁合金棒材的预热温度为150℃~350℃。水的沸点为100℃，所以低为150℃，随着温度的升高，镁合金棒材的化学性质越来越活跃，很容易发生化学变化（氧化）。当镁合金棒材加热到350℃时，应加保护气体保护。
镁合金棒材熔炉：镁合金棒材可在用电热丝、油或气加热的熔炉中熔化。因气价低廉，美国普遍使用气热炉。然而，因为气热炉上垢块会导致坩埚磨损及水气形成的弊端，现正大量使用电热炉。在欧洲，电热炉占主导地位。电热炉操作简单，能控制温度。在熔炉内部和发热元件附近都安装了热电偶来防止过度加热。
1) 镁合金常用的有AZ31B AZ91D AZ61 等牌号，生产工艺可分为铸造(熔炼之后直接通过结晶器结成板坯，然后用铣床把氧化层去除，这种工艺生产出来的强度相对较低，在有强度要求的产品上建议不使用，其抗拉强度150Mpa左右)
2) 镁合金挤压生产工艺：这种方法生产出来的镁合金板一般有AZ31B AZ61 M2M AZ80等一些牌号，91相对难生产一些，这种工艺生产出来的AZ31B镁合金板材强度大部分在200mpa~235Mpa左右，能满足相当一部分产品的需求，但由于生产工艺的限制，在表面处理的时候可能会有些小缺陷，如果表面要求很严格建议使用轧制镁合金板材。
3) 镁合金轧制生产工艺：这种方法生产出来的镁合金板材品质高，AZ31B镁合金板轧制出来的强度可达260~270Mpa左右，轧制工艺是把厚度达300mm的板坯轧成所需厚度，其生产过程工艺都很复杂，生产成本相对高很多，但品质很好，表面处理等要求高的产品都可以使用。
综述：AZ80特点是比强度高且耐腐蚀较纯镁大幅提升，主要用于电器产品的壳体、小尺寸薄型或异型支架等。A代表金属铝Al，Z代表金属锌Zn，8代表铝的含量为8%，0代表锌的含量为0.20-0.80%。一般为铸造件直接进行机械加工或者采用锻造件进行加工或者挤压成形。
分类：AZ80属镁铝锌系合金中高含铝量合金，高含铝量具有较高的强度，但其塑性成形能力较差，
化学成分：
执行GB/T5153-2016《变形镁及镁合号和化学成分》国家标准，具体如下：
AZ31B合金属于变形镁合金材料中普通的商用牌号，其具有优良的综合性能和塑性变形性能，适合多种成型方式。纯镁中添加Al、Zn元素能提升合金的力学性能和加工性能，在范围内合金抗拉强度随Al (或Zn)含量升高而增大，在Zn含量为1%，Al含量为3%(质量)左右时合金性能达到较好的配合，当Al、Zn含量超过3%(质量)后，组织中易析出β相，使合金的加工性能降低，AZ31B镁合金的抗拉强度为245-274.4MPa，在实用镁合金中强度性能相对较低，且不能通过热处理手段来提升强度，但其加工性能较好应用。
分类：AZ31B属镁铝锌系镁合金，具有良好的强度和塑性配合。
化学成分：执行GB/T5153-2016《变形镁及镁合号和化学成分》国家标准，具体如下：
产品类型：铸造圆棒、铸造扁锭、挤压棒材、轧制板材以及锻造产品等，常用规格如下：铸造圆棒：φ160/250/300/320/420/480mm，铸造扁锭：300*800mm（横截面尺寸），挤压棒材/轧制板材/锻造产品根据实际需要进行加工。
应用领域
铸造镁合金AZ31B，具有较高的抗振能力和吸热性能；AZ31B镁合金变形才具有良好强度配合，广泛应用于汽车零部件等，另外在仪器振动平台、印刷蚀刻板、鞋模板等方面均有较多的应用。
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