镁合金金属合金

镁合金以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小，比强度高，弹性模量大，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。按成型方法分为变形镁合金和铸造镁合金两类。

中文名

镁合金

定义

以镁为基加入其他元素组成的合金

主要用途

携带式的器械和汽车行业

成型分类

变形镁合金和铸造镁合金两类

物质简介

镁是一种银白色的轻金属，还不到铝的2/3，而镁合金的强度又很高，早在二战前即以其在多种结构（如飞机结构件）上的适用性，而成为最轻的优质金属结构材料。自然界镁的赋存十分丰富，是地壳中仅次于铝、铁，是第三个丰度最高的结构金属。全球主要从菱镁矿、白云石、盐湖卤水和海水中提取金属镁。中国的菱镁矿资源总量为53亿吨，白云石已探明储量40亿吨以上。青海盐湖也是中国重要的炼镁资源。中国镁资源的现有储量居世界首位。

金属镁的首要用途是用作合金添加元素；其次是制造适于作结构件的铸造和变形镁合金；最后是用于钢铁脱硫。目前熔炼铝合金几乎占去了全球镁用量的半壁河山。镁合金作为结构件使用，在过去除在航空航天领域应用外，由于成本原因，没有像铝合金那样得以广泛应用。为解决降低能耗和环保问题，汽车工业把目光投向使其轻量化的镁合金。镁合金能减轻车重和降低燃油消耗，比强度高、比刚度接近于铝合金和钢，良好的铸造性能和尺寸的稳定性、易加工、废品率低，抗冲击、阻尼性能好、在降低噪声、减轻振动、安全和舒适方面优于铝和铸铁。

在汽车工业的推动下，压铸镁合金在过去十年内，以年均15％的增长速度在不断扩大市场。此外手机外壳、手提电脑、高级视听设备及数码相机的外壳中已广泛使用镁合金零部件，充分发挥镁合金质轻、耐用、减振、屏蔽无磁性等功能。镁合金生产与应用的领域和用途不断拓展，大有方兴未艾之势。随着对汽车、摩托车等行走机械的轻量化、节能和环保的要求日益提高,镁合金在汽车和军事等领域的应用受到重视,但镁合金耐蚀性差限制了其应用。[1]

物质性质

镁合金的特点：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。

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。

应用范围：手机电话，笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大，在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。

传热性：虽然镁合金的导热系数不及铝合金，但是，比塑料高出数十倍，因此，镁合金用于电器产品上，可有效地将内部的热散发到外面。

应用范围：在内部产生高温的电脑和投影仪等的外壳和散热部件上使用镁合金。电视机的外壳上使用镁合金可做到无散热孔。

电磁波屏蔽性:镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好，因此，使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。

应用范围：在手机电话的壳体和屏蔽材料上使用了镁合金。

机械加工性能：镁合金比其他金属的切削阻力小，在机械加工时，可以较快的速度加工。

耐凹陷性好：镁合金与其他金属相比抗变形力大，由冲撞而引起的凹陷小于其他金属。

对振动冲击的吸收性：由于镁合金对振动能量的吸收性能好，使用在驱动和传动的部件上可减少振动。另外，冲击能量吸收性能好，比铝合金具有更好的延伸率的镁合金，受到冲击后，能吸收冲击能量而不会产生断裂。

应用范围：在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁合金。若在风扇的风叶上使用镁合金，可减小振动达到低骚音。此外，为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。

抗蠕变性能：镁随着时间和温度的变化在尺寸上蠕变少。

再生：镁合金与塑料不同，它可以简单地再生使用且不降低其机械性能，而塑料很难在不降低其机械性能再生使用。镁合金与其他金属相比，熔点低，比热小，在再生熔解时所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。

行业发展

得益于中国汽车工业和3C等行业的转型升级及其中国经济地位的显著提升，镁合金行业令市场看好。其中，汽车行业的轻量化，环保化需求，尤其是新能源汽车的发展，以及镁合金研发技术和回收利用技术的不断进步，对促使镁合金的广泛应用将是利好消息。

《中国镁合金行业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》预计，2015年，国内汽车用镁合金将达到68kg/辆，而同期我国汽车销量将突破2800万辆，乘用车销量将达到1960万辆，自主品牌汽车企业通过产业兼并、技术研发和市场渠道开拓等因素作用，销量将突破1000万辆。

与此同时，镁合金在医药化工和航空航天工业领域的应用也将得到成长。由于下游终端汽车消费市场的稳步增长，预计2015年，全球镁合金市场为600万吨，年均复合增长率(CAGR)为20%-25%(其中包含了交通工具、3C、航空航天和医药化工领域镁合金的应用)。

此外，作为有色金属合金行业的子行业，镁合金行业在中国制造工业的的升级过程中得到实惠。作为资金、材料密集型行业，原材料价格的稳定和较低水平、铸造件行业的整合集中、技术研发的进步等都将较为有利于镁合金行业的发展，市场较为看好。

物质种类

1、合金名称

镁合金的合金名称是以主要添加合金元素及其百分比来取名。

2、主要合金的成分(ASTM规格)

合金名称MgAlZnMnSiCuNiFe

AZ91Dbal.8.5-9.50.45-0.900.17-0.4<=0.05<=0.025<=0.001<=0.004

AM60Bbal.5.6-6.4<=0.200.26-0.5<=0.05<=0.008<=0.001<=0.004

AM50Abal.4.5-5.3<=0.200.28-0.5<=0.01<=0.008<=0.001<=0.004

AS41Bbal.3.7-4.8<=0.100.35-0.600.6-1.4<=0.015<=0.001<=0.0035

3、主要合金的特征和应用范围

合金名称特征应用范围

AZ91D强度高且耐腐蚀性好电器产品的壳体等

AM60B延伸率和抗冲击力大汽车上的方向盘和坐椅等

AM50A延伸率和抗冲击力大汽车上的方向盘和坐椅等

AS41B抗蠕变性能好汽车上的减速箱等

专利技术集

电弧炉一步法冶炼稀土硅铁镁合金的工艺方法

铝、镁合金的固溶或均匀化热处理方法

镁合金的表面处理方法

镁合金加工专用模具组

镁合金在喷灌设备上的应用

镁合金在制做合金门窗及其型材方面的应用

耐热阻燃压铸镁合金及其熔炼铸造工艺

合金锻造成型新工艺

镁合金的熔炼方法

含有铝的镁合金用化成处理液、高耐蚀性表面处理镁合金制品及其制造方法

高耐腐蚀性表面处理镁合金制品及其制造方法

铝镁合金电缆桥架型材

铝镁合金电缆桥架

披覆有色彩薄膜的镁合金产品

铝镁合金电缆桥架型材

笔记本电脑铝镁合金外壳碳纤维的补强制法

高强度镁合金及其制备方法

镁合金专用水平连铸机

一种镁合金生产工艺

一种镁合金熔炼阻燃保护的方法

镁合金表面处理工艺

镁合金表面处理方法

镁合金的表面处理方法及镁合金构件

镁及镁合金环保型阳极氧化电解液及其应用

一种用于制备镁合金锭料的方法

一种镁合金粒的制备方法及其产品

镁合金薄壁铸造的压铸方法

汽车用多元耐热镁合金及其熔铸工艺

一种制备超细晶粒组织变形镁合金的方法

低成本耐热镁合金

镁合金凝固过程表面合金化工艺

模铸镁合金

低热裂倾向性固溶强化高强度铸造镁合金

低热裂倾向性高强度压铸镁合金

镁合金成形品及其制造方法

用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法

镁合金精炼剂及生产方法

镁合金成形品的涂覆结构及涂覆方法、以及该涂覆结构作为外包装部件的应用

镁合金屑专用铣床

一种电磁泵充型的镁合金低压铸造系统

镁合金屑数控专用铣床

大跨距铝镁合金桥架型材

铝镁合金防腐涂层

下流式高纯度镁和镁合金熔炼坩锅

压流式高纯度镁和镁合金熔炼坩锅

通过加钙－镁合金从熔融铅中除去铋的方法

基于酰胺的防冻剂浓缩物以及用于保护镁和镁合金的含这些浓缩物的冷却剂组合物

镁和／或镁合金制部件的制造方法

镁合金压铸机熔炉结构

无助熔镁合金废料回收炉结构及其回收系统

用于镁合金的化学转化试剂、表面处理方法和镁合金基质

抗蠕变镁合金

镁合金散热器片及其制造方法

镁合金安全气囊方向盘骨架

一种用于镁合金的复合阻燃变质工艺

镁合金表面多元复合氧化物膜的氧化处理方法

镁合金消失模铸造阻燃涂料及其制备方法

锌铝铜镁合金丝

镁合金表面复合陶瓷质膜和生成方法

废镁合金真空回收工艺及设备

镁合金固态冲压成型工艺方法

炉内加热固态扩散镁或镁合金制品表面合金化方法

一种新型耐蚀锌基稀土铝镁合金负极材料

镁合金安全帽或头盔及其制备方法

具有高耐蚀性的镁合金和镁合金元件

一种倾转式镁合金熔炼炉浇注装置

高延展性镁合金材料的制造方法

镁合金无铬化学转化膜制备方法及所用成膜溶液

强韧阻燃镁合金

用镁及镁合金造粒的方法

一种镁合金的制备方法

镁合金轮毂压力铸造装置及其方法

一种铸造轮毂的镁合金及其熔炼与成型方法

一种镁合金用细化剂及其制备方法

镁合金金属型铸造涂料及制备方法

镁合金除铁熔剂及其生产方法

镁合金熔炼炉

镁合金废旧料再生工艺

镁合金超声波阳极氧化方法

铜镁合金绞线的制造方法

高镁合金包芯线的芯剂及芯线的制作工艺

流动性优异的镁合金及其材料

热轧用镁合金板的制造方法及镁合金的热轧方法

镁合金板材加工方法及专用装置

镁合金上化学镀镍的方法

镁合金专用泡沫陶瓷过滤器制备方法

镁合金表面均匀聚苯胺薄膜的制备方法

大型重熔镁及镁合金产品防止收缩裂纹的方法

镁合金除硅熔剂及生产方法

镁合金型材毛坯、其连续铸造方法及连续铸造装置

一种镁及镁合金锭的浇注方法

用于摩托车发动机上的镁合金左后盖

除涂层的方法、制备再生镁合金的方法和再生涂料的方法

用于摩托车发动机上的镁合金左前盖

用于摩托车发动机上的镁合金右曲轴箱盖

镁合金板材热冲压装置

一种镁及镁合金锭的浇注设备

卧式冷室镁合金压铸机

参考资料

1.镁合金腐蚀防护技术研究进展·知网空间