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鎂合金與鋁及鋁合金、鋁鎂合金的優缺點對比

   日期:2012-03-01     瀏覽:11384    評論:0    
核心提示:鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點是:密度小(1.8g/cm3鎂合金左右),比強度高,彈性模量大,散熱好,消震性好,承受沖擊載荷能力比鋁合金大,耐有機物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金,其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運輸、化工、火箭等工業部門。在實用金屬中是最輕的金屬,鎂的比重大約是鋁的2/3,是鐵的1/4。它是實用金屬中的最輕的金屬,高強度、高剛性。
鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。隨著近年來科學技術以及工業經濟的飛速發展,對鋁合金焊接結構件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應用促進了鋁合金焊接技術的發展,同時焊接技術的發展又拓展了鋁合金的應用領域,因此鋁合金的焊接技術正成為研究的熱點之一。

但鎂合金其加工過程及腐蝕和力學性能有許多特點:散熱快、質量輕、剛性好、具有一定的耐蝕性和尺寸穩定性、抗沖擊、耐磨、衰減性能好及易于回收;另外還有高的導熱和導電性能、無磁性、屏蔽性好和無毒的特點。
  應用范圍:鎂合金廣泛用于攜帶式的器械和汽車行業中,達到輕量化的目的

  鎂合金的比重雖然比塑料重,但是,單位重量的強度和彈性率比塑料高,所以,在同樣的強度零部件的情況下,鎂合金的零部件能做得比塑料的薄而且輕。另外,由于鎂合金的比強度也比鋁合金和鐵高,因此,在不減少零部件的強度下,可減輕鋁或鐵的零部件的重量。
  鎂合金相對比強度(強度與質量之比)最高。比剛度(剛度與質量之比)接近鋁合金和鋼,遠高于工程塑料。
  在彈性范圍內,鎂合金受到沖擊載荷時,吸收的能量比鋁合金件大一半,所以鎂合金具有良好的抗震減噪性能。
  鎂合金熔點比鋁合金熔點低,壓鑄成型性能好。鎂合金鑄件抗拉強度與鋁合金鑄件相當,一般可達250MPA,最高可達600多Mpa。屈服強度,延伸率與鋁合金也相差不大。
  鎂合金還個有良好的耐腐蝕性能,電磁屏蔽性能,防輻射性能,可做到100%
 回收再利用。
  鎂合金件穩定性較高壓鑄件的鑄造行加工尺寸精度高,可進行高精度機械加工。
  鎂合金具有良好的壓鑄成型性能,壓鑄件壁厚最小可達0.5mm。適應制造汽車各類壓鑄件。
  但鎂合金線膨脹系數很大,達到25~26 μm/m℃,而鋁合金則為23 μm/m℃,黃銅約20 μm/m℃,結構鋼12 μm/m℃,鑄鐵約10μm/m℃,巖石(花崗巖、大理石等)僅為5~9 μm/m℃,玻璃5~11 μm/m℃。
 
1、抗拉強度說明:同等體積的鎂合金材料做成的車架強度不如鋁合金,要達到車架強度就要增加材料厚度和管經,所以從重量角度與鋁合金來比較鎂合金沒有任何優勢。
  2、抗疲勞強度說明:同等體積的鎂合金材料做成車架的耐久性能比鋁合金車架差。也是鎂合金致命的缺點。隨著騎行的次數愈多,應力發生的次數也愈高,強度會顯著降低,甚至車架壽命不超過2-3年,所以專業騎手很少使用鎂合金車架,如果在比賽時使用,也是計算著里程采用拋棄形式更換的。
  3、金屬氧化性說明:元素周期表上就明確顯示,鎂合金比鋁合金更容易被氧化腐蝕。
  4、制造成本說明:因鎂合金是活潑金屬,所以制造設備和環境有更高的要求,導致制造成本高漲,生產出來的自行車車架性價比遠不及鋁合金車架。
  5、比重密度說明:同等體積的條件下鎂合金比鋁合金質量輕,這是鎂合金的優勢。
  6、彈性模量說明:鎂合金材料做成的車架剛性比鋁合金車架差,同等厚度和管徑作成的車架在實際騎乘時會吸收較多的踩踏力度影響騎乘效率。
  結論:鎂合金因為比重密度小的特點目前僅在航天事業、軍用飛機、3C行業上運用較多。

先說說鋁合金,相對于鎂合金的優點自然是成本低,這里面也包括一些后處理成本,畢竟發展這么多年了,相對應用普及,例如手機、汽車、建材等等,比鎂合金硬度大,坦白來說,鎂合金主要是由于國內的鎂資源豐富,相對來說國外的鎂資源匱乏,所以國外在鋁合金方面的發展會成熟很多,鎂合金近幾年發展比較大。

至于鎂合金,在手機,自行車,電動工具等等應用很多,因為它的比強度高,質量輕,電磁屏蔽效果好,壓鑄也相對容易,所以優點還是很多的,缺點就是易腐蝕,價格高,后處理工序多等等,中國那么多的鎂礦,不好好發展鎂業,難道留在那里當畫看?

總之,一個優點你也能看成缺點,例如鎂合金質量輕,你做出來的東西輕,拿著不是方便么?自行車輕騎得不是快么?但是輕的話,相對來說硬度就會低,隨便碰一碰就變形,這也是問題,所以任何事物都有兩面性,不能一概而論

 
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