镁合金的牌号与分类

1、镁合金的牌号与分类1、镁合金成分与牌号的标记方法 镁合金的标记方法有很多种，各国标准不一，目前普遍使用的是美国材料试验协会( ASTM)的标记方法。根据ASTM标准，镁合金的牌号和品级由4部分组成，第1部分为字母，标记合金中主要的合金元素，代表合金中含量较高的元素的字母放在前面，如果两个主要合金元素的含量相等，两个字母就以字母顺序排列；第2部分为数字，标记合金中主要合金元素的质量分数，四舍五人取整数；第3部分为字母，表明合金的品级；第4部分表明状态，由1个字母和1个数字组成。举例说明：A291D - T6，表明该合金中含铝8.3%9.7%，含锌0. 35%1.00-10，D表明合金纯度要求，T

2、6表明合金状态为固溶+时效。表10 -2为部分镁合金中使用的合金元素代码。表1镁合金牌号中的元素代码英文字母元素符号中文名称英文字母元素符号中文名称AAl铝N Ni 镍BBi铋P Pb 铅CCu铜Q Ag 银DCd镉R Cr 铬ERE混合稀土S Si 硅FFe铁T Sn 锡HTh钍W Y 钇KZr锆Y Sb 锑LLi锂Z Zn 锌MMn锰X Ca 钙2、镁合金的分类 一般来说，镁合金的分类依据主要有3种，分圳为：合金化学成分、成形工艺和是否含锆，按化学成分，一般根据镁与其中的一个主要合金元素将其划分为Mg - Al、Mg-Mn。Mg - Zn、Mg - RE、Mg - Li等二元系，以及Mg

3、- Al - Zn(AZ)、Mg - Al -Mn(AM)、Mg - Zn - Zr(ZK)、Mg - Gd -Y(GW)等二元系及其他多元系。 主要合金元素在镁中的作用总结如下： (1) Al。铝元素在镁中的极限固溶度为12. 7%，并且随着温度的的降低显着减少，室温下的固溶度为2. 0%左右，利用其固溶度的明显变化可以对进行热处理。铝元素的含量对合金性能的影响极大，随着铝元素含量的增力，合金的结晶温度范围变小、流动性变好、晶粒变细、热裂及缩松现象等倾向明娃得到改善，而且随着铝含量的增加，抗拉强度和疲劳强度得到提高。但是Mg17Al12在晶界上析出会降低其蠕变抗力，特别是在A291、A780

4、合金中Mg17A112的析出量很高。在铸造镁合金中含销量可达到7%9%，而变形镁合金中铝含量一般控制在3%5%。 (2) Zn。锌元素在镁中固溶度约为6.2%，其固溶度随温度降低而显著减少。锌可提高合金应力腐蚀的敏感性与镁合金疲劳极限。锌元素含量大于2.5%时则会对合金的防腐性能产生不利影响，原则上含铝镁合金中，锌元素含量一般控制在2%以下。 (3) Mn。在镁合金中添加锰并不能提高合金的抗拉强度，但是能稍微提高屈服强度。锰通过除去镁合金液中的铁及其他重金属元素、避免产生有害的金属间化合物来提高Mg - Al合金和Mg - Al - Zn合金的抗海水腐蚀能力，在熔炼过程中部分有害的金属间化合物

5、会分离出来。镁合金中锰的含量通常低于1.5%，而在含铝的镁合金中，锰的固溶度仅为0.3%。此外，锰还可以细化晶粒，提高可焊性。 (4) Si。硅可改善压铸件的热稳定性能与抗蠕变性能。因为硅可与镁在品界处形成细小弥散的析出相Mg2Si，它具有CaF2型面心立方晶体结构，有较高的熔点和硬度。 (5) Zr。它是最有效的晶粒细化剂，对于含Zn、Ag、RE、Y、rrh的镁合金，可添加Zr细化晶粒，改善性能；但对于含有Al、Mn的镁合金不能加Zr进行晶粒细化，因为Zr可以清除熔体中的Al、Mn和Si元素。 (6) Ca。它可细化组织，Ca与Mg形成具有六方Mg2n2型结构的高熔点M92Ca相，使蠕变抗力

6、有所提高并进一步降低成本。但是，Ca含量超过1%时容易产生热裂倾向。Ca对腐蚀性能不利。 (7) RE。向镁合金中添加微量稀土元素可以起到细化晶粒的作用，稀土元素与合金元素形成强化相，可提高合金的室温性能和高温抗蠕变性能，因而常用作镁合金的变质剂。某些稀土元素在镁中有很大的固溶度，如Gd、Y等，是开发热处理强化型镁合金的有益元素。其缺点是价格偏高。 另外，根据是否含锆可划分为无锆镁合金和含锆镁合金两大类。根据成形工艺，镁合金则可分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织性能上存在很大差异。下面，将对这两种镁合金进行简单介绍。 (1)铸造镁合金。铸造镁合金是目前应用最多的镁合金，其铸造方法主要

7、有：砂型铸造、永久模铸造、半永久模铸造、熔模铸造、挤压铸造、低压力铸造和高压铸造等。铸造镁合金主要应用于汽车零件、机件壳罩和电器构件等。铸造镁合金多采用压铸工艺生产，其主要特点是生产效率高、精度高、表面质量好、铸态组织优良、可生产薄壁及复杂形状的构件等。目前，较常见的铸造镁合金有Mg - Al、 Mg - RF等系列。然而，铸造镁合金的力学性能不够理想，产品形状尺寸存在一定的局限性且容易产生组织缺陷，导致镁合金的使用性能和应用范围受到很大限制。 (2)变形镁合金。为了使镁合金能够大量用作结构材料，开展变形镁合金的研制非常必要。镁合金的加工方式主要有挤压、轧制和锻造，由于镁合金通常为密排六方结构。常温下变形非常困难，为了得到较大变形量而不产生裂纹，镁合金通常采用热加工处理。经过变形后的镁合金缺陷减少，组织更加均匀细化，与铸造镁合金相比，可获得更高的强度、更好的延展性及更多样化的力学性能，而且变形镁合金的比强度也优于其他金属材料，如铝合金、钢材等，因此能够满足不同场合结构件的使用要求。常用的变形镁合金主要有Mg - Al、Mg - Li、Mg - Mn、Mg - Zn - Zr、Mg - RE等系列，而近期开