供應(yīng)商	上海隆司新材料科技有限公司店鋪
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報(bào)價(jià)	人民幣 118.00元
關(guān)鍵詞	香港稀土鎂合金材料,稀土鎂合金材料電話,生產(chǎn)稀土鎂合金材料,生產(chǎn)稀土鎂合金材料
所在地	上海市青浦區(qū)練塘鎮(zhèn)章練塘路588弄15號1幢2層2區(qū)066室

產(chǎn)品詳細(xì)介紹

鋰的密度只有530kg/m3，將它加入鎂中形成的鎂-鋰合金是的密度低于鎂基體的鎂合金，是當(dāng)今密度小、比強(qiáng)度高的結(jié)構(gòu)合金，鎂-鋰合金的另一特點(diǎn)是有良好的塑性加工成形性能，可進(jìn)行冷加工。
　　根據(jù)二元鎂-鋰相圖，在589℃時(shí)發(fā)生共晶反應(yīng)：
　　L→α-Mg+β-Li
　　在共晶溫度時(shí)，鋰在鎂中的固溶度為5.5%Li，共晶點(diǎn)為7.5%Li，溫度降低時(shí)，其溶解度幾乎沒有變化。β-Li為體心立方晶格固溶體，有良好的塑性，比α-Mg的還高一些。合金的鋰含量大于5.5%時(shí)，組織中會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度很低而塑性高的β-Li，導(dǎo)致合金的強(qiáng)度性能下降而塑性上升。因此，鎂-鋰合金不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，也不需要通過晶粒細(xì)化處理來提高塑性。
　　根據(jù)鋰含時(shí)的不同和組織不同，鎂-鋰合金可分為三類：
　　含鋰量低于5.5%的合金，其組織為Li溶于密集六方晶格鎂中的α-Mg固溶體；
　　含＞5.5%Li~10.2%Li的合金，其組織為均一的β-Li固溶體晶粒。β-Li的晶格為體心立方，它的冷、熱成形加工能力比α-Mg的高，允許變形量雖可達(dá)50%~60%，但仍比鋁及鋁合金的低得多。
　　Mg-Li合金的缺點(diǎn)是有很高的化學(xué)活性，鋰易與空氣中的氧、氫、氮反應(yīng)，形成穩(wěn)定的化合物。因此，Mg-Li系合金的熔煉鑄造在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行或在真空條件下進(jìn)行。鎂-鋰合金的抗蝕性不高，比一般常用鎂合金的還低，還有相當(dāng)嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕開裂傾向。
　　二元鎂-鋰合金的力學(xué)性能不高，和Al、Zn、Si等元素一同加入鎂中，雖可以顯著提高強(qiáng)度性能，但是尚未獲得廣泛的應(yīng)用，美國航空航天局（NASA）1960年研發(fā)的LA141A是有代表性的Mg-Li合金，已用于制造人造衛(wèi)星及航空器零件，此外還有LA91、LAZ933合金，它們含9%~14%Li，其密度只有1250 kg/m3~1350kg/m3，比彈性模量卻很高。LA141A和LS141A含金是用得較多的Mg-Li合金，它們含13%Li~15%Li，前者還含0.75%Al~1.75%Al，后者還含0.5%Si~0.8%Si。Mg-Li合金的比強(qiáng)度高，震動(dòng)衰減性能強(qiáng)，可切削加工性優(yōu)，是制造航空航天器的結(jié)構(gòu)材料。
　　LA141合金的室溫彈性模量為42GN/mm2，與傳統(tǒng)鎂合金彈性模量的45GN/mm2相差不多，但它的密度為1350kg/m3，比大多數(shù)常用鎂合金的1800kt/m3左右的低得多。LA141合金的撓曲剛度比同等質(zhì)量傳統(tǒng)鎂合金的大一倍。LS141A合金的彈性模量為41GN/mm2，密度為1330kt/m3，其撓曲剛度比LA141合金的大一些，為鋁合金的5倍余。
　　LA141A和LS141A合金的含鋰量均＞11%，有較好的室溫成形性能。LA91合金的組織較復(fù)雜，為α+β；LA141合金的組織由體心立方晶格的固溶體和面心立方結(jié)構(gòu)的LiAl及亞穩(wěn)定的面心立方晶格的AlLi2Mg金屬間化合物組成。鎂-鋰合金也可以產(chǎn)生一定的加工硬化作用。LA141合金在T7狀態(tài)應(yīng)用（固溶處理-空淬-177℃穩(wěn)定化處理）。穩(wěn)定化處理可以削除鎂-鋰合金的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性。同其他鎂合金一樣可以進(jìn)行焊接和熱加工，但焊后對焊接部位進(jìn)行應(yīng)力消除處理，以防應(yīng)力腐蝕開裂，總體來說，鎂-鋰合金的抗腐蝕性能還不如常規(guī)鎂合金的。
　　含量分別＜4%的Mn、Zn、Cd等可提高M(jìn)g-Li合金的抗蝕性，Mn的效果好；Si、Sb顯著降低合金的抗蝕性；Al、Sn對合金抗蝕性的影響與其含量有關(guān)：含0.6%~1.0%，合金的抗蝕性隨含量增加而下降，＞1.0%后其抗蝕性隨含量的增加而略有上升。向Mg-Li合金添加少量Al和Ca可在表面形成較穩(wěn)定的Mg(OH)2基化合物保護(hù)層而提高合金的抗蝕性，還對合金的可成形性及抗蠕變強(qiáng)度有利。Mg-Li系合金在潮濕中有強(qiáng)烈的應(yīng)力腐蝕敏感性。

鎂上電鍍及化學(xué)鍍面臨的問題鎂是一種難于直接進(jìn)行電鍍或化學(xué)鍍的金屬，即使在大氣環(huán)境下，鎂合金表面也會(huì)迅速形成一層惰性的氧化膜，影響與鍍層的結(jié)合強(qiáng)度，在進(jìn)行電鍍或化學(xué)鍍時(shí)除去這層氧化膜。由于氧化膜生成速度較快，所以我們尋找一種適當(dāng)?shù)那疤幚矸椒ǎ栽阪V合金表面上形成一層既能防止氧化膜生成，又能在電鍍或化學(xué)鍍時(shí)易于除去的膜層。鎂合金具有較高的化學(xué)反應(yīng)活性，使得我們在電鍍或化學(xué)鍍時(shí)，鍍液中金屬陽離子的還原應(yīng)發(fā)生，因?yàn)殒V會(huì)與鍍液中的陽離子迅速發(fā)生置換反應(yīng)形成疏松的置換層，影響鍍層的結(jié)合力。同時(shí)鎂與大多數(shù)酸反應(yīng)劇烈，在酸性介質(zhì)中溶解迅速。因此，我們對鎂合金進(jìn)行電鍍或化學(xué)鍍處理時(shí)應(yīng)盡量采用中性或堿性鍍液，這樣不僅可以減少對鎂合金基體的浸蝕，也可以延長鍍液的使用壽命。

由于鎂的電極電位很低，為-2.34V(相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極)，易于發(fā)生電偶腐蝕，在電解質(zhì)中與其它金屬接觸時(shí)，易于形成腐蝕微電池，導(dǎo)致鎂合金表面迅速發(fā)生點(diǎn)蝕。因此，在電鍍或化學(xué)鍍時(shí)，在鎂合金上形成的鍍層無孔，否則不但不能有效防止腐蝕，反而會(huì)加速鎂合金的腐蝕。尤其是進(jìn)行浸鋅、直接化學(xué)鍍鎳等前處理時(shí)，所形成的底層無孔。對于鎂合金上的Cu/Ni/Cr鍍層，曾有人提出鍍層的厚度至少應(yīng)為50μm，無孔才能進(jìn)行室外應(yīng)用.鎂合金上電鍍或化學(xué)鍍所形成鍍層的質(zhì)量還取決于鎂合金的種類。對于不同的鎂合金，由于元素組成及表面狀態(tài)不同，進(jìn)行前處理時(shí)應(yīng)采取不同的方法，鎂合金表面存在大量金屬間化合物，如MgxAly金屬間相的存在，導(dǎo)致表面電勢分布不均，增加了電鍍及化學(xué)鍍的難度.電鍍及化學(xué)鍍的共同缺點(diǎn)是鍍液中含有重金屬，影響鎂合金的回收利用，增加了回收的難度與成本。

Mg-Zr二元相圖的鎂端存在包晶型反應(yīng),在此反應(yīng)溫度下,鋯在鎂中的固溶度為0.58%。包晶反應(yīng):L+α-Zr→α-Mg。α-Mg為鋯在鎂中的固溶體,鋯的熔點(diǎn)很高,1852℃,不與鎂形成化合物,鋯在熔融鎂中的熔解度很小,在包晶反應(yīng)溫度654℃時(shí)也只能熔解0.6%。這一特點(diǎn)給含鋯的鎂合金的熔煉帶來很大困難,容易出現(xiàn)成分偏析。在鑄造鎂-鋯合金及鎂-鋅-鋯合金組織中可觀察到明顯的枝晶偏區(qū),區(qū)中心鋯的濃度很高,甚致是純α-Zr質(zhì)點(diǎn),由中心向外鋯的濃度逐漸下降。
　　鑄造時(shí)冷卻速度越快,晶粒核心中鋯的濃度越高,與周圍固溶體中鋯的濃度差越大,這種晶內(nèi)枝晶偏析可以通過錠的均勻化處理消除。鋯在鎂熔體中的溶解度很小,鎂合金熔體凝固時(shí),Zr以α-Zr質(zhì)點(diǎn)形式析出,α-Zr與Mg均屬于密集六方晶格,而且晶格常數(shù)相當(dāng)接近,于是熔體中的α-Zr成為良好的結(jié)晶核心,從而可獲得晶粒細(xì)小均勻的組織。鋯還能減緩合金的擴(kuò)散速度,阻礙晶粒長大,含0.6%Zr~0.8%Zr鎂合金具有小的晶粒和高的力學(xué)性能,另外,Zr還能提高鎂合金的抗腐蝕性能與高溫力學(xué)性能。二元鎂-鋯合金鑄件的強(qiáng)度較低,中國標(biāo)準(zhǔn)沒有納入此類合金,只有美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)中有一種含0.7%Zr的二元鎂-鋯合金KIA-F,用于鑄造砂型及型鑄件,它有的阻尼性能。
　　由于二元鎂-鋯合金的性能不能滿足工業(yè)應(yīng)用要求,而鋯又是鎂的一種極有效的晶粒細(xì)化劑,因此它成為其他鎂合金的一種難得的輔助合金化元素,形成一類很有實(shí)用價(jià)值的含鋯的鎂合金如Mg-Zn-Zr系合金與Mg-RE-Zr系合金。Mg-Zn系合金幾乎個(gè)個(gè)都含有0.3%Zr~1.0%Zr,Mg-Re、Mg-Th、Mg-Ag系合金都含有這么多的鋯。
　　鎂-鋅系合金的晶粒易長大,而鋯具有細(xì)化晶粒與抑制晶粒長大功效,是鑄態(tài)Mg-Zn合金極為有效的晶粒細(xì)化元素,于是Mg-Zn-Zr系合金應(yīng)運(yùn)而生,形成ZK系列鎂合金。Mg-Zn-Zr系合金可以熱處理強(qiáng)化,Zn是主要合金化元素,隨著Zn含量的增加,合金的凝固溫度區(qū)間變寬,熱裂傾向增大,可焊性能變差,不可用于鑄造形狀復(fù)雜的鑄件與制造焊接結(jié)構(gòu)。
　　在GB/T19078-2003中,鑄造鎂-鋅-鋯合金有ZK51A、ZK61A合金,變形鎂合金有ZK61M、ZK61S。按ASTM在關(guān)標(biāo)準(zhǔn),Mg-Zn-Zr系合金主要有ZK21A、ZK31、ZK40A、ZK60A、ZK51A和ZK61合金。
　　向Mg-Zn-Zr系合金添加稀土元素,合金在凝固過程中可在晶界形成含稀土的化合物,提高合金的鑄造性能,改善鑄件組織,但是它們很穩(wěn)定,在固溶處理時(shí)不易溶解,雖對鑄件力學(xué)性能元明顯影響,卻使其略有下降,在氫氣氛中固溶處理后可使性能恢復(fù),因?yàn)楣倘芴幚頃r(shí),氫可擴(kuò)散到鎂固溶體中,與化合物中的稀土元素反應(yīng)生成彌散的稀土氫化物質(zhì)點(diǎn),化合物中的鋅被釋放出來,重新溶于α-Mg基體中,強(qiáng)化合金。

鎂合號是怎樣編制的，從而對它有一個(gè)初步的了解，也就是說對鎂合金有一個(gè)粗略的認(rèn)識。由于鎂合金類型不同，用途各異，其牌號也不同。鎂合號的表示方法有多種，當(dāng)下國際上尚無統(tǒng)一的表達(dá)方式，但都習(xí)慣于采用美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)（ASTM）的系統(tǒng)。
　　中國鎂及鎂合號與狀態(tài)名系統(tǒng)
　　根據(jù)中國國際GB/T5153-2003，
　　變形鎂及鎂合號的命名規(guī)則為：
　　純鎂牌號以Mg加數(shù)字的形式表示，數(shù)字表示鎂含量的低質(zhì)量分?jǐn)?shù)，如Mg99.95為鎂含量≥99.95%的純鎂。
　　鎂合金的牌號以英文大寫字母加數(shù)字再加大寫英文字母的形式表示，前面的英文字母是其主要的合金元素代號（見下表），其后的數(shù)字表示主要合金元素的平均含量。后的英文字母為標(biāo)識代號，用以識別各具體合金元素相異或其含量有微小差別的不同合金。
　　中國鎂合號由兩個(gè)漢語拼音字母和其后的阿拉伯?dāng)?shù)字組成，字母M代表鎂（mei)合金，B表示變（bian）形，Y表示壓(ya)鑄，Z表示鑄(zhu)造。例如ZMI為一號鑄鎂合金，MB2為二號變形鎂合金，YM5為五號壓鑄鎂合金。
　　按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19078-2003（鑄造鎂合金錠）的產(chǎn)品牌號以英文字母加數(shù)字再加英文字母的形式表示，AZ91D表示一種Al的平均含量為9%，Zn的含量小于1%的鎂-鋁-鋅系鑄造鎂合金；AM20A是一種Al的平均含量為2%，Mn的含量小于1%的鎂-鋁-錳系鑄造鎂合金。后字母D表示第四種AZ91合金。
　　所謂標(biāo)識代號實(shí)際表示該合金成型的先后次序，“A”表示先面世的種合金，或是先登記的此種合金。在ASTM鎂合金命名系統(tǒng)中還包括表示材料和鑄件狀態(tài)的代碼。狀態(tài)代號由字母和其后的數(shù)字組成，如AZ91C-F表示鑄造狀態(tài)的鎂-鋁-鋅系A(chǔ)Z91C合金，鎂合金的狀態(tài)代號見下面，是ASTM制訂的，全世界通用。

稀土元素RE 稀土元素是指對周期表ⅢB族中的鈧、釔、鑭系等17個(gè)元素的總稱，常用R或RE表示。它們名稱及化學(xué)符號為：鈧Sc、釔Y、鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、钷Pm、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tu、鐿Yb、镥Lu。通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱為輕稀土或鈰組稀土，釓鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔稱為重稀土或釔稀土。
　　稀土這個(gè)名字的由來也有一個(gè)小故事，是一個(gè)歷史遺留的名稱，它們在18世紀(jì)末葉開始被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)化學(xué)界通常把不溶于水的固體氧化物稱作土，例如把氧化鋁叫鋁土，把含氧化鋁的礦物叫鋁土礦，氧化鎂叫苦土。稀土是以氧化狀態(tài)分離同來，又稱稀罕，因而得名稀土。
　　稀土是一類很重要的合金化元素，研發(fā)稀土高溫鎂合金是當(dāng)前鎂業(yè)界的熱門課題，成為冶金科學(xué)家與化學(xué)界的熱點(diǎn)研究。稀土元素在鎂中的固溶度和時(shí)效強(qiáng)化效果隨著它們原子序數(shù)的上升而增加，因此稀土元素對鎂的力性能的影響大體上是按鑭、鈰、富鈰混合稀土、鐠、釹的順序遞升。加入鎂合金中的混合稀土元素分為兩類：含鈰為主的混合稀土，另一類為不含鈰的混合稀土，前者是一種天然的稀土混合物，由鑭、釹和鈰組成，其中鈰含量往往大于50%，后者鐠與釹的含量約為85%。
　　稀土元素在鎂中的擴(kuò)散能力差，既可以提高鎂合金的再結(jié)晶溫度又可以延緩再結(jié)晶過程，還可以形成極為穩(wěn)定的彌散均勻分布的化合物相質(zhì)點(diǎn)，從而能大幅度提高鎂合金的高溫強(qiáng)度性能和蠕變抗力。鎂合金中的稀土元素為兩個(gè)或多于兩個(gè)時(shí)，能降低彼此在鎂中的固溶度，并相互影響其過飽和固溶體的沉淀杵出動(dòng)力學(xué)，有附加強(qiáng)化作用。此外，稀土元素可使鎂合金的凝固溫度區(qū)間縮小，并且能降低焊縫開裂敏感性和提高鑄件致密性。
　　錫Sn 與鋁一起向鎂合金中添加錫是有益的。錫能提高鎂合金的塑性，降低熱加工時(shí)的開裂傾向，對鍛造極為有利。
　　硅Si 硅是工業(yè)鎂合金中的一種雜質(zhì)，通常變形鎂合金的含量應(yīng)≤0.15%，鑄造鎂合金中的應(yīng)≤0.30%，不過也有個(gè)別鑄造鎂合金把硅作為合金元素，如俄羅斯的MЛ1含1.0%Si~1.5%Si。硅加入鎂合金可提高熔體的流動(dòng)性，若同時(shí)含有鐵，會(huì)降低鎂合金的抗蝕性。硅可與鎂形成高熔點(diǎn)（1085℃）、低密度（1.9g/cm3）、高強(qiáng)性模量（120GN/mm2）和低熱膨脹系數(shù)（7.5×10-6/℃的化合物Mg2Si，是一種有效的強(qiáng)化相。若與稀土一同添加，可以形成穩(wěn)定的化合物，對改善鎂合金的高溫強(qiáng)度和蠕變性能有利，卻會(huì)降低合金的抗蝕性。
　　釷Th 向鎂合金添加釷可以提高其在370℃以上的蠕變強(qiáng)度。常規(guī)鎂合金可以含2%~3%釷，它能提高鎂合金的可焊性能，也是提高鎂合金高溫強(qiáng)度和需變性能的有效元素，不過它是一種放射性元素，使用時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)。
　　釔Y 釔也是一種稀土元素，雖然常規(guī)鎂合金不含釔，但現(xiàn)在制成了幾種有商業(yè)價(jià)值的含釔高的鎂合金WE54、WE43，故單列聊聊，這兩種鎂合金含4%~5%Y，它們在250℃以上有良好的高溫性能。二元Mg-Y合金的塑性由高向脆轉(zhuǎn)變，含8%Y的合金就脆得元實(shí)用價(jià)值。Y不但價(jià)格高，而且不易熔于鎂熔體中，蘇聯(lián)在研發(fā)Mg-Y合金領(lǐng)域居世界前列。
　　鋅Zn 鋅是鎂合金的重要合金化元素之一，是除鋁以外的第二大合金化元素，常用的鎂合金幾站都含鋅，大大含量為6%，鋅在鎂中的大固溶度為6.2%，有固溶強(qiáng)化與時(shí)效強(qiáng)化作用。若鎂合金的鋁含量為7%~10%，同時(shí)鋅含量大于1%，則其熱脆性明顯上升。鋅也可以與鋯、稀土或釷形成化合物，使鎂合金有相當(dāng)強(qiáng)的沉淀強(qiáng)化作用。含鋅量高的鎂合金的凝固溫度間隔甚寬，熔體流動(dòng)性差，鑄造性能明顯變環(huán)。此外，鋅能中和鐵、鎳所引起的腐蝕作用。
　　鋯Zr 大多數(shù)鑄造鎂合金都含鋯，鋯的大含量為1.0%，鋯不能添加到Mg-Al-Zn合金中，因?yàn)樗梢耘c鋁、鋅形成穩(wěn)定的化合物從固溶體中析出，不能細(xì)化晶粒，只有固溶的那小部分鋯有細(xì)化晶粒作用。鋯在鎂中的固溶度甚低，在包晶溫度時(shí)僅0.58%，有很強(qiáng)的晶粒細(xì)化作用，因α-Zr的晶格常數(shù)（a=0.323mn、C=0.514nm）與鎂的（a=0.321nm、C=0.521nm）非常接近，凝固時(shí)先形成的富鋯質(zhì)點(diǎn)是鎂的晶核，細(xì)化晶粒，因此鋯可以作為含鋅、稀土、釷或這些元素的合金中，充當(dāng)晶粒細(xì)化劑。當(dāng)今，鋯細(xì)化鎂合金的機(jī)理尚無統(tǒng)一的看法，普遍認(rèn)為鋯可以作為鎂合金的異質(zhì)晶核。鋯能有效地抑制鎂合金的晶粒長大，因而含鋯的鎂合金在退火或熱加工后保持著細(xì)小的晶粒與高的力學(xué)性能。此外，鋯也能與鎂合金熔體中的鐵、硅、碳、氧和氫形成穩(wěn)定的化合物。