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镁合金与几种材料的性能比较
性能参数 比重g/cm3 抗拉强度Mpa 比强度 屈服强度Mpa 延伸率% 弹性模量Gpa 比刚度 导热系数w/mk 减震系数
BZ91D 1.81 250 138 160 7 45 25.86 54 50
B380 2.70 315 116 160 3 71 25.9 100 5
碳钢 7.86 517 80 400 22 200 24.3 42 15
BBS 1.03 96 93 60 0.9
镁的应用领域
无论是在海内还是在国外,镁的应用主要集中在铝合金生产、压铸生产、炼钢脱硫三大领域,还用在稀土合金、金属还原及其它领域。
由于镁的密度小,比强度高,并能与铝、铜、锌等金属构成高强度合金,因此,镁是重要的合金元素。世界上镁的{zd0}消费领域是作铝合金添加元素。2002年世界主要地区原镁消费中,共用了14.56万吨镁生产铝合金,占原镁消费总量的40%;我国2003年共用2.1万吨镁作为铝合金添加元素,占消费总量的41%。一般来说,镁与原铝的消费比率约为0.4%。
2002年世界主要地区原镁消费中,压铸占35%。在镁压铸生产行业中,北美、拉美、西欧用量最多,因为汽车打造业促进了市场对镁需求量的增长。有关计数数字表明,在过去10年里,镁合金压铸件在汽车上的使用量上升了15%摆布,而且这种发展趋向还会继续。
泰西、俄罗斯等地区和国家的不少钢厂都采用镁脱硫。2002年世界主要地区原镁消费中,5.73万吨用于炼钢脱硫,占总量的15.70%。我国2003年钢铁脱硫用镁8000吨,占总消费量的15.62%。使用镁粒的脱硫效果比碳化钙好,虽然镁的价格比碳化钙高,但其用量仅为碳化钙的1/6-1/7,镁脱硫总用度较碳化钙经济。一般来说,吨钢消耗镁粒0.4-0.5公斤,脱硫后含硫量0.001-0.005%。
使用镁牺牲阳极进行阴极保护,是一种有效的防止金属腐化的方法,镁牺牲阳极具有以下特点:防腐性能好、不需外加直流电源、安装后自动运行、不需维护、占地面积少、工程用度低、与外界环境不发生任何关扰。镁牺牲阳极广泛用于石油管道、天燃气、煤气管道和储罐;港口、船舶、海底管线、钻井平台;机场、停车场、桥梁、发电厂、市政建设、水处理厂、石化工厂、冶炼厂、加油站的腐化防护以及热水器、换热器、蒸发器、锅炉等设备。
在人的身体细胞内,镁是第二重要的阳离子,它能xx体内多种酶按捺神经异常兴奋性,维持核酸结构的不改变性别,介入体内蛋白质的合成、肌肉收缩及体温调节。近代研究证明,动脉硬化、心脑血管病、高血压、糖尿病、白内障、妇女痛经、骨质疏松、抑郁症均与缺镁有关。镁在医药领域的应用越来越受重视。
镁合金的应用领域
镁合金作为目前密度最小的金属结构材料之一,广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域(包括汽车工业、飞机工业、摩托车工业、自行车工业等)、3D领域等。
镁合金的特点可餍足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求,可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。从20世纪40年月起头,镁合金首先在航空航天部门得到了优先应用。
在国外,B-36重型轰炸机每架用4086kg镁合金簿板;喷气式驱逐机\”洛克希德F-80\”的机翼用镁板,使结构零件的数量从47758个减少到16050个;\”德热来奈\”飞船的起动火箭\”大力神\”曾使用了600kg的变形镁合金;\”季斯卡维列尔\”卫星中使用了675kg的变形镁合金;直径约1米的\”维热尔\”火箭壳体是用镁合金挤压管材打造的。
我国的驱逐机、轰炸机、直升机、运输机、民用机、机载雷达、地空导弹、运载火箭、人造卫星、飞船上均选用了镁合金构件:一个型号的飞机最多选用了300-400项镁合金构件;一个零件的重量最重近300kg;一个构件的{zd0}尺寸达2m多。
在军工方面需要镁合金板材以提高结构件强度,减轻装备重量,提高兵器掷中率。目前海内需要的板带材不得不从国外入口。
镁合金在汽车工业的应用
近二十年来,世界汽车产量持续增长,年均增长率为2.5%。汽车工业发展程度是一个国家发达程度的重要标记之一,而金属材料是汽车工业发展的重要基础。出于节能与环保的要求,汽车预设专家们想方设法减轻汽车体重,以达到减少汽油消耗和废气排放量的双重效果。镁合金作为最轻的结构材料,能餍足日益严格的节能的尾气排放的要求;可生产出重量轻、耗油少、环保型的新型汽车。镁合金汽车零件的好处可简单归纳为:
密度小,可减轻整车重量,间接减少燃油消耗量;
镁的比强度高于铝合金和钢,比刚度接近铝合金和钢,能够蒙受一定的负荷;
镁具有杰出的铸造性和尺寸不改变性别,容易加工,废品率低;
镁具有杰出的阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,用于壳体可降低噪声,用于座椅、轮圈可以减少振动,提高汽车的安全性和舒适性。
镁合金在汽车上用作零部件的历史约有70年。早在1930年就用于一辆跑车上的活塞和欧宝汽车上的油泵箱,之后用量和应用部位逐渐增加。六十年月在有的车种上用量达到23千克,主要用作阀门壳、空气清洁箱、制动器、离合器、踏板架等。八十年月初,由于采用新工艺,严格限定了铁、铜、镍等杂质元素的含量,镁合金的耐蚀性得到了解决,同时,成本下降又大大促进了镁合金在汽车上的应用。从九十年月起头,泰西、日本、韩国的汽车商都逐渐起头把镁合金用于许多汽车零件上。
镁合金压铸件在汽车上的应用已经显示出长期的增长态势。在过去十年里,其年增长速度超过15%。在欧洲,已经有300种差别的镁制部件用于组装汽车,每辆欧洲生产的汽车上平均使用2.5kg镁。乐不雅的估计认为,出于减重的需求,每辆汽车对镁的需求将提高至70-120kg。
目前,汽车仪表、坐位架、标的目的操纵体系部件、引擎盖、变速箱、进气歧管、轮毂、发念头和安全部件上都有镁合金压铸产品的应用。
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