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（1.8g/cm3左右），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。
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。
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。
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。
由于镁合金一系列优越的性能，使它在手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、飞机、汽车、摩托车、自行车及军工产品、纺织、印刷、冶金化工、防腐等行业均获得了应用。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）、3C领域等。
1、电子行业：
笔记本电脑镁合金外壳的使用比率几年来直线上升。
国内目前在镁合金的应用上虽在起步阶段，但整个电子、电气行业市场广阔，发展速度极快，加之已普遍认识到镁合金材料的优点，并着手开发研究。
2、汽车及摩托车行业：
目前汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。这三部分地区1991年的用量为24kt，到1997年增至67kt。
3、镁合金在其它行业的应用：
在航空航天方面用作飞机的起落架，舱门，连杆机构，壁板，加强框，隔框，舱面，副翼蒙皮，战术航空导弹舱段等，尤其是密度最小的Mg-Li合金，兼有强度，韧性和可塑性，倍受航空航天业的青昧。
其它如纺织、印刷、体育和家庭用品方面均有应用。随着镁合金研究的深入，材料性能提高，制造技术改进，镁合金的应用会越来越广泛。
镁合金铸造成型技术
1、压铸镁合金
自1927年推出高强度MgAl9Znl以来，镁合金的工业应用获得了实质性进展。1936年车公开始用压铸镁合金生产“甲壳虫”汽车的发动机传动系统零件，至1980年，镁合金压铸件用达38万吨。德国政府制订了一个投资2500万德国马克的镁合金研究开发计划，主要研究压合金工艺，快速原型化与工具制造技术和半固态成型工艺，以提高德国在镁合金应用方面的能力。镁合金具有良好的充型能力，充型后凝固速度较快，对压铸型的热冲击较小，可用于压铸薄壁件而不会出现热裂和欠铸等缺陷。镁合金减轻压铸型的热疲劳现象，延长压铸型的使用寿命，缩短压铸件的留型时间，压铸生产速率比铝合金快约75%。镁合金与铁基本不发生反应，不侵蚀钢坩埚和压铸型，既避免了坩埚对镁合金液的污染，又延长了钢坩埚和压铸型的寿命， 使得镁合金不但象铝合金一样可用于冷室压铸机压铸，而且可以用效率更高的热室压铸机压铸。镁合金的收缩率均匀一致，脱型力比铝合金低20%-30%因而，镁合金压铸件不但具有较高的尺寸精度，而且其压铸件的清理能耗不到铝合金压铸件60%。压铸镁合金一般以Al为主要合金元素，常用的主要有3个系列：
AZ（Mg-Al-Zn-Mn），AM（Mg-Al-Mn），AS（Mg-Al-Si-Mn）系。影响镁合金压铸发展的主要问题是合金液易氧化燃烧，这给熔炼带来一系列困难，并造成对环境和合金本身的污染，对熔炼设备的侵蚀及压铸生产成本的增加。目前，一些研究者正在从事性能接近现有镁合金的阻燃性镁合金的研究。
2、镁合金半固态铸造
美国DOW Chemical公司开发的半固态熔射成型工艺，它融合了塑料注射成型与金属压铸工艺的特点。用该工艺生产的压铸件，内在和表面品质明显改善，尺寸精度、力学性能和耐蚀性都获得提高，且不需要配置熔炉，工作环境洁净。但其成形压力较高，约为热室压铸的3倍，且镁合金需预制成屑片， 使生产成本提高10%，其设备投资比较昂贵。
3、挤压铸造镁合金
挤压铸造技术的发展趋势是与其他铸造成型技术相结合。日本东芝机器公司研究了LEOMACS系统，其特点是将挤压铸造与低压铸造及电磁定量浇注泵结，不但可减少铸件的不均匀凝固，合成一体，具有下列特点：
（1）缩短了从供料到挤压之间金属液的停留时间而且缩短了铸件生产的循环周期；
（2）生产过程中金属液与空气隔绝，有效地防止了镁合金液的氧化燃烧；
（3）镁合金液可在较低温度下保温和浇注。因此该设备可生产形状复杂的薄壁镁合金铸件。但该设备投资很高，限制了其广泛工业化的应用。
该铸造工艺可在同一工作单元内实现对熔体的搅拌、压射及施加挤压压力。安装在压射室外围的电磁搅拌装置用于搅拌降温过程中的熔体，当达到特定固相分数所要求的搅拌时间后，压射冲头将浆料压入型腔并保温。这种工艺充分利用了两种铸造成型方法的长处，克服流变铸造本身的局限，并可提高铸型的寿命。
4、其他镁合金铸造成形方法
低压铸造和差压铸造已实际用于生产汽车的镁合金零件。这两种铸造方法用于镁合金的特点是在铸造过程中将加压系统与合金的气体保护有效地结合起来。消失模铸造是目前国际上最先进的铸造工艺之一，镁合金消失模铸造的优点是
（1）采用干砂，避免了普通砂型铸造由于水分引起的镁合金燃烧难题，且消失模气化形成的还原气氛，可抑制镁合金氧化燃烧；
（2）镁合金收缩率是铝合金的1.2倍，热裂倾向大，干砂退让性好，可有效地解决这个问题。镁合金消失模铸造是1种先进材料和先进工艺结合的新技术，在用于
生产汽车的复杂零件方面将显示巨大的优越性。目前，镁合金消失模铸造技术的研究和应用刚刚起步，有待于进一步的发展。
铝镁合金一般主要元素是铝，再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。因本身就是金属，其导热性能和强度尤为突出。铝镁合金质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强，能充分满足3C产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。其硬度是传统塑料机壳的数倍，但重量仅为后者的三分之一，通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的笔记本的外壳。而且，银白色的镁铝合金外壳可使产品更豪华、美观，而且易于上色，可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色，为笔记本电脑增色不少，这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。因而铝镁合金成了便携型笔记本电脑的首选外壳材料，目前大部分厂商的笔记本电脑产品均采用了铝镁合金外壳技术。缺点：镁铝合金并不是很坚固耐磨，成本较高，比较昂贵，而且成型比ABS困难(需要用冲压或者压铸工艺)，所以笔记本电脑一般只把铝镁合金使用在顶盖上，很少有机型用铝镁合金来制造整个机壳。
|
