镁合金密度低(约1.8克/厘米3),为铝的64%、钢的23%;强度虽低于铝合金,但强度较高;弹性模量约为45吉帕;阻尼容量高,减振性强,适用于制造承受冲击载荷和振动的零件。镁合金在汽油、煤、油、润滑油中很稳定且不与苛性碱液起作用,但在潮湿空气及水(尤其是海水)中化学性不稳定。所以,使用时镁合金需经化学氧化及涂漆等表面处理。
镁合金按化学成分、性能和用途主要可分为4类:镁铝锌系合金,镁锌锆系合金,镁稀土锆系合金,新发展的含有钇和钕的合金。
镁合金的物理性能和力学性能因化学成分、成型工艺和热处理状态而变化(表1、表2)。
密度 /g·cm-3 | 熔化范围 /℃ | 熔化潜热 /kJ·kg-1 | 比热 /J·(kg·K)-1 | 热膨胀系数 /K-1 | 弹性模量 /GPa | 电阻率 /nΩ·m |
1.75-1.85 | 445-650 | 250-273 | 960-1050 | 26.5-28.5 | 45 | 50-170 |
拉伸强度 /MPa | 屈服极限 /MPa | 延伸率 /% | 硬度HB /MPa | 剪切强度 /MPa | 疲劳强度 /MPa |
150-350 | 75-250 | 1-15 | 500-800 | 125-180 | 70-120 |
镁合金大都采用电阻、燃料加热的坩埚炉熔炼。铝、锌、稀土、银等以纯金属加入,钕、锰和锆以中间合金加入,所有合金均需用熔剂精炼,清除混入合金中的非金属夹杂物。
镁合金能铸出外形和内腔形状极为复杂的零件。由于其在汽油、燃油、润滑油中很稳定,因此特别适于制造各类发动机附件机匣、润滑油和燃油系统的零件。飞机上用作座舱盖骨架、机轮、框、梁、肋等。此外,铸造镁合金在汽车、摩托车、电子、电影机械、林业和采矿机械和某些日用品等方面的应用也很多。