镁合金特性及与其它三大合金对比.docxVIP

随着人们生活品质的提高，对产品审美和品质的要求也在不断提升。越来越多的消费类产品采用合金材料来制作。金属材料给人高端、坚固、耐用的品质感，而传统的塑料外壳产品在消费者心中逐渐被贴上“廉价”和“低品质”的标签。

对于消费类产品而言，常用的合金材料有铝合金、锌合金和镁合金。钛合金由于其生物相融性好，常用在医疗领域。归纳性的总结先放在前面，见以下性能表。

四种合金物理性能对比

这四种合金，钛合金最硬，强度也最高。硬度方面，钛合金要远硬于其他三种合金。就抗拉强度而言，钛合金强于锌合金，其次是镁合金，强度最低的是铝合金。

但就产品结构设计而言，还需要考虑重量，如果将比重考虑进去，锌合金由于密度最大，比强度反而最小。钛合金和镁合金比强度高，但钛合金价格昂贵，加工性能不好，因此在需要综合考虑重量和强度的结构件中，多采用镁合金。

镁及镁合金

镁的密度小，易于燃烧，这是由于它的物理、化学性质所决定的。20℃时金属镁的密度是1.738g/cm3，液态金属镁的密度为1.58g/cm3；在标准大气压下，金属镁的熔点是（650±1）℃，沸点为1090℃。在空气中加热时，金属镁在632℃～635℃开始燃烧。因此决定了镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。工业用镁的纯度可达到99.9%，但是纯镁不能用作结构材料，在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度，目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。

镁合金特性

①质轻：镁的比重只有1.8G/CM3,铝合金的比重为2.7G/CM3，镁合金比铝合金轻30%，比钢轻80%。所以，汽车及手提电子产品中镁合金已成为零件制造成理想材料。

②强度：镁合金在金属及塑料等工程材料中，具有极佳的强度/重量比。屈服强度160MPa，抗拉强度240MPa。

③压铸性：在保持良好的结构条件下，镁合金允许铸件壁厚最小达到0.6mm，这是塑料在相同强度下无法达到的。铝合金的压铸性能也要在1.2-1.5mm以上时才能与镁合金相比。镁合金较易压铸成型，适合大批量压铸生产（生产速度可达铝的1.5倍）。此外，镁合金模的磨损也较铝为低。主要原因就是铝的粘度高。镁合金压力铸造的优点包括高的生产率；高精度；好的表面质量；精细的铸件晶粒；可压铸薄壁和复杂结构的产品。

④减震性：镁有极好的滞弹吸震性能，可吸收震动和噪音，用作设备机壳可减少噪音传递、预防冲击和防止凹陷损坏。作为LCD或是LED的背板是好的。

⑤刚性：镁的刚性为铝的2倍并比大部分塑胶为高。镁有良好的抗应力阻力。

⑥高电磁干扰屏障：镁合金有良好的阻隔电磁波功能，适合生产电子产品。

⑦良好的切削性能：镁比铝和锌有更好的切削性，使镁成为更易切削加工的金属材料。

⑧镁合金的比热容较小，合金液的冷却速度快。

⑨镁合金和模具钢材的亲和力小，不易粘附模具。

镁合金材料的优点

①重量轻：镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者，它的比重为铝合金的68%，锌合金的27%，钢铁的23%，它除了做3C产品的外壳、内部结构件外，还是汽车、飞机等零件的优秀材料。

②比强度、比刚度高：镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当，而远远高于工程塑料，为一般塑料的10倍。

③耐振动性好：在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300～500倍。

④电磁屏蔽性佳：3Ｃ产品的外壳（手机及电脑）要能够提供优越的抗电磁保护作用，而镁合金外壳能够完全吸收频率超过100db的电磁干扰。

⑤散热性好：一般金属的热传导性是塑料的数百倍，镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金，远高于钛合金，比热则与水接近，是常用合金中最高者。

⑥质感佳：镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感。

镁合金VS铝合金

镁、铝在元素周期表中相邻，镁合金和铝合金性质较为接近，两者相比互有优劣，镁合金的优势在于：

①镁合金比重为铝合金的68%。

②镁合金的比强度是铝合金的1.3倍。

③镁合金的减震性能是铝合金的18倍：镁合金耐冲击，阻尼吸震性能优良，镁合金抵抗震动以及降低噪音的性能是铝合金的10-50倍。

④镁合金的高频段电磁屏蔽效能是铝的2倍左右：随着频率升高，纯镁的屏蔽效能变化整体比较平缓而纯铝的屏蔽性能下降较快，因此镁的电磁屏蔽性能要优于铝，防辐射性能可达到100%。

当然，镁合金也存在一些不足，主要为：

①镁合金较铝合金易燃烧：镁及镁合金的化学性能很强，在空气中易氧化、易燃烧，且生成的氧化膜疏松，而铝及铝合金因为外面有一层氧化铝隔绝了空气,所以不容易燃烧。

②镁合金较铝合金耐腐蚀性差：各种类型大气均会对镁产生程度不同的腐蚀作用，因此，工业生产的镁锭必须镀膜钝化，涂油及以蜡纸包覆。

③镁合金的杨氏模量、疲劳程度和冲击值等零件设计方面的材料性能比铝合金低，当代替铝