AZ61A鎂合金
AZ61A鎂合金按制造工藝鎂合金可分為兩大類：變形鎂合金和鑄造鎂合金。鑄造鎂合金在室溫和高溫下具有良好的機(jī)械性能,AZ61A鑄造鎂合金主要用于汽車零件,機(jī)件殼罩和通信設(shè)備等。與鑄造鎂合金相比,AZ61A變形鎂合金具有更高的強(qiáng)度,更好的塑性,主要用于薄板,擠壓件和鍛件等。
AZ61A鎂合金物理特性
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型號(hào)
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抗拉強(qiáng)度 MPa
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晶粒度 μm
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伸長(zhǎng)率 %
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導(dǎo)熱率 W/( m ·K)
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熔點(diǎn) ℃
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AZ61A
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225
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8~ 15
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3~10
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155
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650
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AZ61A鎂合金化學(xué)成分
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型號(hào)
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Mg
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Al
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Si
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Ca
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Zn
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Mn
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Be
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Fe
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AZ61A
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余量
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5.8
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0.05
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0.05
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0.82
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0.335
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0.1
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0.005
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鎂合金化學(xué)處理
鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜按溶液可分為：鉻酸鹽系,有機(jī)酸系,磷酸鹽系,KMnO4系,稀土元素系和錫酸鹽系等。
傳統(tǒng)的鉻酸鹽膜以Cr為骨架的結(jié)構(gòu)很致密,含結(jié)構(gòu)水的Cr則具有很好的自修復(fù)功能,耐蝕性很強(qiáng)。但Cr具有較大的毒性,廢水處理成本較高,開發(fā)無鉻轉(zhuǎn)化處理勢(shì)在必行。鎂合金在KMnO4溶液中處理可得到無定型組織的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜,耐蝕性與鉻酸鹽膜相當(dāng)。堿性錫酸鹽的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理可作為鎂合金化學(xué)鍍鎳的前處理,取代傳統(tǒng)的含Cr,F或CN等有害離子的工藝?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜多孔的結(jié)構(gòu)在鍍前的活化中表現(xiàn)出很好的吸附性,并能改鍍鎳層的結(jié)合力與耐蝕性。
有機(jī)酸系處理所獲得的轉(zhuǎn)化膜能同時(shí)具備腐蝕保護(hù)和光學(xué),電子學(xué)等綜合性能,在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的新發(fā)展中占有很重要的地位。
化學(xué)轉(zhuǎn)化膜較薄,軟,防護(hù)能力弱,一般只用作裝飾或防護(hù)層中間層。
鎂加工性能的優(yōu)點(diǎn)
鎂有很好的加工性能,也就是說有很好的鑄造性能。和其它材料比,它的制造成本很低,見表4,值得重視的是,盡管每公斤鎂錠的價(jià)格要比鋁和鐵貴一些,但它單位體積的成品價(jià)格幾乎是一樣的。
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序號(hào)
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優(yōu)點(diǎn)
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1
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溶化成本只有鋁的2／3
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2
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壓鑄生產(chǎn)效率比鋁高25％,金屬模鑄造比鋁高300—500K,消失模鑄造比鋁高200％
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3
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鎂鑄件的表面質(zhì)量和外觀明顯比鋁好(因?yàn)槟＞叩臒彷d荷減小,可降低檢查頻率)
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4
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模具壽命是鋁的2倍(或更多,根據(jù)模腔形狀)
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5
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鎂脫棋斜角可很小(可取消隨后的機(jī)加工),而且表面成形好(因?yàn)殒V的粘度低)
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鎂加工性能的缺點(diǎn)
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序號(hào)
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優(yōu)點(diǎn)
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1
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和鋁金屬模鑄造相比,鎂壓鑄生產(chǎn)有較高的殘余廢料率(和鋁壓鑄廢料產(chǎn)出率相比)
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2
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鎂壓鑄或THIXOMOLD的生產(chǎn)設(shè)備投資很高。和鋁重力／低壓／硝模等工藝比,鎂壓鑄機(jī)很貴(因?yàn)樾枰^高的鎖模力和充型射料速度),當(dāng)然它的生產(chǎn)率也是前者的4倍
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3
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鎂壓鑄需要較高的試模成本和較長(zhǎng)的試制時(shí)間,而鋼制部件(制造采用簡(jiǎn)單的焊接技術(shù)按圖加工)或塑料部件(可采用低成本原型工裝)則簡(jiǎn)單得多
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4
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和鋁低壓或金屬模鑄造比,鎂壓鑄需要較高的模具成本。因?yàn)閴鸿T模大并復(fù)雜,還要承受高鎖模力(當(dāng)然高生產(chǎn)率也可降低單件產(chǎn)品的成本)
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5
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鎂壓鑄和鋁壓鑄相比,其燒損率要高50K,也就是4％比2％(因?yàn)殒V的較高的表面活性)
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6
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鎂壓鑄屑片的回收成本．比鋁高,干燥的鎂屑片不容易回收,潮濕的就更不容易了,必須非常小心,防止著火
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鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域
鎂合金作為目前密度最小的金屬結(jié)構(gòu)材料之一,廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè),軍工領(lǐng)域,交通領(lǐng)域（包括汽車工業(yè),飛機(jī)工業(yè),摩托車工業(yè),自行車工業(yè)等）,3C領(lǐng)域等。
鎂合金的特點(diǎn)可滿足于航空航天等高科技領(lǐng)域?qū)p質(zhì)材料吸噪,減震,防輻射的要求,可大大改善飛行器的氣體動(dòng)力學(xué)性能和明顯減輕結(jié)構(gòu)重量。從20世紀(jì)40年代開始,鎂合金首先在航空航天部門得到了優(yōu)先應(yīng)用。
在軍工方面需要鎂合金板材以提高結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度,減輕裝備重量,提高武器命中率。目前國(guó)內(nèi)需要的板帶材不得不從國(guó)外進(jìn)口。
激光處理
激光處理主要有激光表面熱處理和激光表面合金化兩種。
激光表面熱處理又稱為激光退火,實(shí)際上是一種表面快速凝固處理方式。而激光表面合金化是一種基于激光表面熱處理的新技術(shù)。激光表面合金化能獲得不同硬度的合金層,具有冶金結(jié)合的界面。利用激光輻照源的熔覆作用在高純鎂合金上還可制得單層和多層合金化層。
采用寬帶激光在鎂合金表面制備Cu-Zr-Al合金熔覆涂層時(shí),由于涂層中形成的多種金屬間化合物的增強(qiáng)作用,使合金涂層具有高的硬度,彈性模量,耐磨性和耐蝕性。而由于稀土元素Nd的存在,在經(jīng)過激光快速熔凝處理之后得到的激光多層涂敷,晶粒得到明顯細(xì)化,能提高熔覆層的致密性和完整性。
激光處理能處理復(fù)雜幾何形狀的表面,但鎂合金在激光處理時(shí)易發(fā)生氧化,蒸發(fā)和產(chǎn)生汽化,氣孔以及熱應(yīng)力等問題,設(shè)計(jì)正確的處理工藝至關(guān)重要。
