一.鎂合金的重要性能
1.化學(xué)物理性能
以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點(diǎn)是:密度?。?.8g/cm3左右),比強(qiáng)度高,彈性模量大,消震性好,承受沖擊載荷能力比鋁合金大,耐有機(jī)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(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門(mén)。
在實(shí)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(shí)用金屬中的最輕的金屬,高強(qiáng)度、高剛性。
2.鎂合金的特點(diǎn)
其加工過(guò)程及腐蝕和力學(xué)性能有許多特點(diǎn):質(zhì)量輕、剛性好、具有一定的耐蝕性和尺寸穩(wěn)定性、抗沖擊、耐磨、衰減性能好及易于回收;另外還有高的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能、無(wú)磁性、屏蔽性好和無(wú)毒的特點(diǎn)。
應(yīng)用范圍:鎂合金廣泛用于攜帶式的器械和汽車(chē)行業(yè)中,達(dá)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(qiáng)度和彈性率比塑料高,所以,在同樣的強(qiáng)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(qiáng)度也比鋁合金和鐵高,因此,在不減少零部件的強(qiáng)度下,可減輕鋁或鐵的零部件的重量。
鎂合金相對(duì)比強(qiáng)度(強(qiáng)度與質(zhì)量之比)最高。比剛度(剛度與質(zhì)量之比)接近鋁合金和鋼,遠(yuǎn)高于工程塑料。
3.鎂合金應(yīng)用
目前,鎂合金在汽車(chē)上的應(yīng)用零部件可歸納為2類(lèi)。
(1)殼體類(lèi)。如離合器殼體、閥蓋、儀表板、變速箱體、曲軸箱、發(fā)動(dòng)機(jī)前蓋、氣缸蓋、空調(diào)機(jī)外殼等。
(2)支架類(lèi)。如方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向支架、剎車(chē)支架、座椅框架、車(chē)鏡支架、分配支架等。
根據(jù)有關(guān)研究,汽車(chē)所用燃料的60%是消耗于汽車(chē)自重,汽車(chē)自重每減輕10%,其燃油效率可提高5%以上;汽車(chē)自重每降低100kg,每百公里油耗可減少0.7L左右,每節(jié)約1L燃料可減少CO2排放2.5g,年排放量減少30%以上。所以減輕汽車(chē)重量對(duì)環(huán)境和能源的影響非常大,汽車(chē)的輕量化成必然趨勢(shì)。
手機(jī)電話,筆記本電腦上的液晶屏幕的尺寸年年增大,在它們的枝撐框架和背面的殼體上使用了鎂合金。
雖然鎂合金的導(dǎo)熱系數(shù)不及鋁合金,但是,比塑料高出數(shù)十倍,因此,鎂合金用于電器產(chǎn)品上,可有效地將內(nèi)部的熱散發(fā)到外面。
在內(nèi)部產(chǎn)生高溫的電腦和投影儀等的外殼和散熱部件上使用鎂合金。電視機(jī)的外殼上使用鎂合金可做到無(wú)散熱孔。
電磁波屏蔽性:鎂合金的電磁波屏蔽性能比在塑料上電鍍屏蔽膜的效果好,因此,使用鎂合金可省去電磁波屏蔽膜的電鍍工序。
在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的讀出裝置等的振動(dòng)源附近的零件上使用鎂合金。若在風(fēng)扇的風(fēng)葉上使用鎂合金,可減小振動(dòng)達(dá)到低騷音。此外,為了在汽車(chē)受到撞擊后提高吸收沖擊力和輕量化,在方向盤(pán)和坐椅上使用鎂合金。
雖然鎂合金的導(dǎo)熱系數(shù)不及鋁合金,但是,比塑料高出數(shù)十倍,因此,鎂合金用于電器產(chǎn)品上,可有效地將內(nèi)部的熱散發(fā)到外面。
在內(nèi)部產(chǎn)生高溫的電腦和投影儀等的外殼和散熱部件上使用鎂合金。電視機(jī)的外殼上使用鎂合金可做到無(wú)散熱孔。
電磁波屏蔽性:鎂合金的電磁波屏蔽性能比在塑料上電鍍屏蔽膜的效果好,因此,使用鎂合金可省去電磁波屏蔽膜的電鍍工序。
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在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的讀出裝置等的振動(dòng)源附近的零件上使用鎂合金。若在風(fēng)扇的風(fēng)葉上使用鎂合金,可減小振動(dòng)達(dá)到低騷音。此外,為了在汽車(chē)受到撞擊后提高吸收沖擊力和輕量化,在方向盤(pán)和坐椅上使用鎂合金。
表鎂合金的應(yīng)用范圍:
4.機(jī)械加工性能
鎂合金比其他金屬的切削阻力小,在機(jī)械加工時(shí),可以較快的速度加工。
表:各種金屬的切削阻力(以鎂合金的切削阻力為1)
5.耐凹陷性好
鎂合金與其他金屬相比抗變形力大,由沖撞而引起的凹陷小于其他金屬。
對(duì)振動(dòng)?沖擊的吸收性:由于鎂合金對(duì)振動(dòng)能量的吸收性能好,使用在驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)的部件上可減少振動(dòng)。另外,沖擊能量吸收性能好,比鋁合金具有更好的延伸率的鎂合金,受到?jīng)_擊后,能吸收沖擊能量而不會(huì)產(chǎn)生斷裂。
再生:鎂合金與塑料不同,它可以簡(jiǎn)單地再生使用且不降低其機(jī)械性能,而塑料很難在不降低其機(jī)械性能再生使用。鎂合金與其他金屬相比,熔點(diǎn)低,比熱小,在再生熔解時(shí)所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。
6.鎂合金的種類(lèi)
按成型方法分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩類(lèi)。
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1、合金名稱
鎂合金的合金名稱是以主要添加合金元素及其百分比來(lái)取名。
2、主要合金的成分(ASTM規(guī)格)
二:鎂合金相對(duì)與鋁合金及其他材料的對(duì)比
鎂合金相對(duì)比強(qiáng)度(強(qiáng)度與質(zhì)量之比)最高。比剛度(剛度與質(zhì)量之比)接近鋁合金和鋼,遠(yuǎn)高于工程塑料。
在彈性范圍內(nèi),鎂合金受到?jīng)_擊載荷時(shí),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(diǎn)比鋁合金熔點(diǎn)低,壓鑄成型性能好。鎂合金鑄件抗拉強(qiáng)度與鋁合金鑄件相當(dāng),一般可達(dá)250MPA,最高可達(dá)600多Mpa。屈服強(qiáng)度,延伸率與鋁合金也相差不大。
鎂合金還個(gè)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(wěn)定性較高壓鑄件的鑄造行加工尺寸精度高,可進(jìn)行高精度機(jī)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(dá)0.5mm。適應(yīng)制造汽車(chē)各類(lèi)壓鑄件。
三.幾種機(jī)型氣缸蓋罩對(duì)比
機(jī)型材料質(zhì)量(Kg)
四.鎂鋁市場(chǎng)價(jià)格分析
華北、東北地區(qū)1#鎂錠報(bào)價(jià)大致在24000-25000元/噸,山西太原地區(qū)出廠價(jià)報(bào)至23800-24500元/噸,四川、湖南等地報(bào)價(jià)在24000-25000元/噸,上海等市場(chǎng)經(jīng)銷(xiāo)價(jià)格在24500元/噸。一些廠家下調(diào)鎂錠出廠價(jià),幅度在200-300元/噸,以維持出貨。
五.分析4G15氣缸蓋罩
4G15氣缸蓋罩采用A380鋁合金材料,其密度為2.7g/㎝3其質(zhì)量為3.15Kg,可以大概推出體積為1170㎝3,如果采用鎂合金可推算出氣缸蓋罩的質(zhì)量,用AZ91,密度為1.82g/㎝3大概質(zhì)量為2.13Kg含缸蓋罩隔板的質(zhì)量,實(shí)際值大于2.13,如果用AM60,密度為1.79g/㎝3算出其質(zhì)量為2.09(含隔板的質(zhì)量)。鋁合金的大概價(jià)格為11750-11850元/噸,可以大概算出價(jià)格為3.15*11.800=37.17元,如果用鎂合金大概價(jià)格為2.13*24=51.12元和2.09*24=50.09元,大概價(jià)格是鋁合金的兩倍,但是從加工和性能上考慮鎂合金要比鋁合金高,還有在噪音上也強(qiáng)于鋁合金的材料。
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