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我國是鎂礦富裕國,礦產(chǎn)資源占世界鎂礦的50%,世界鎂礦市場一直受我國鎂礦的沖擊。不過由于自己缺乏深加工技術(shù),只能出口礦粉,同時(shí)由于國內(nèi)各鎂礦公司之間的無序競爭,使鎂礦粉的出口價(jià)格由前幾年的3000-6000美元/噸降至1200美元/噸。因此無論是鎂礦公司還是國家主管部門都提出加速鎂合金深加工技術(shù)開發(fā)的要求。

鎂合金價(jià)格便宜,有利于深加工技術(shù)的開發(fā),由于缺乏鎂合金的深加工技術(shù),而我國又是鎂礦富裕國,山西、青海、新疆、甘肅等鎂礦資源集中的省,許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)競相參與開采,使產(chǎn)量逐年大幅度上升,致使鎂合金的價(jià)格為13-14元/kg,而鋁的價(jià)格為18-20/kg元,這給鎂合金深加工技術(shù)的開發(fā)帶來極為有利的條件。

由于它具有比強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕、可回收、導(dǎo)熱性好、防電磁輻射、可薄壁成型的諸多優(yōu)點(diǎn)。從歐洲開始,一些汽車制造廠開始在方向盤、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上應(yīng)用鎂合金來代替原用材料。在日本、臺(tái)灣更是將鎂合金應(yīng)用于3C產(chǎn)品的覆蓋件上,提升了產(chǎn)品的品質(zhì),藉此增強(qiáng)了產(chǎn)品的競爭力。

1、密度小，鎂金屬是廣泛應(yīng)用的金屬中密度最小的金屬，按ρ=1.8g/cm3計(jì)算，鎂合金比塑料輕20%，比鋁輕30%。

2、比強(qiáng)度高，即鎂合金的強(qiáng)度與質(zhì)量之比高，具有一定承載能力。

3、散熱性能好，適合散熱要求較高的產(chǎn)品。熱傳導(dǎo)率是pp料的100倍。

4、彈性模量小，剛性好，長期使用不易變形，抗震力強(qiáng)。

5、抗電磁干擾、電磁屏蔽性好。

6、色澤鮮艷美觀，耐腐蝕，能長期保持外觀質(zhì)量。

7、是環(huán)保型材料，其廢料可以回收利用。

1、加工工藝難度大,熔融的鎂液易燃易爆,壓鑄件成品率低。

2、集渣包、流道及澆注系統(tǒng)廢料較多,是產(chǎn)品體積的一倍以上。

3、國內(nèi)材料的價(jià)格便宜,但品質(zhì)較差。

4、由于電位腐蝕而必須避免與其它材料如鋁、鋼的直接聯(lián)接,這使裝配方面產(chǎn)生了一些難度。

電子產(chǎn)品

通常被用于中高檔超薄型或尺寸較小的筆記本的外殼。銀白色的鋁鎂合金外殼可使產(chǎn)品更豪華、美觀,易于上色,并且可以通過表面處理工藝變成個(gè)性化的粉藍(lán)色和粉紅色,為筆記本電腦增色不少,這是工程塑料以及碳纖維所無法比擬的。因而鋁鎂合金成了便攜型筆記本電腦的首選外殼材料,大部分廠商的筆記本電腦產(chǎn)品均采用了鋁鎂合金外殼技術(shù)。缺點(diǎn):鋁鎂合金并不是很堅(jiān)固耐磨,成本較高,比較昂貴,而且成型比ABS困難(需要用沖壓或者壓鑄工藝),所以筆記本電腦一般只把鋁鎂合金使用在頂蓋上,很少有機(jī)型用鋁鎂合金來制造整個(gè)機(jī)殼。

汽車、摩托車等交通工具零部件

采用鎂合金制造汽車零部件,可顯著減輕汽車的整體重量,而汽車所用燃料的大約60%消耗于汽車自重,車重每減輕10%,可節(jié)約燃料5.5%,因此,國外近年來在汽車制造中的鎂合金應(yīng)用量在逐步增長。但我國在這方面的開發(fā)剛剛起步。

高檔建筑裝飾材料

由于鎂合金的許多獨(dú)特性能比鋁合金更優(yōu)越,因此國外出現(xiàn)了采用鎂合金制造高檔豪華型建筑裝飾材料的趨勢,國內(nèi)一些鎂合金生產(chǎn)廠家強(qiáng)烈要求開發(fā)鎂合金型材的成型加工技術(shù),國家科技部也希望盡快開發(fā)這方面的技術(shù),并列為國家"十五"攻關(guān)項(xiàng)目。

其它

其它如鋁合金添加劑、鎂犧牲陽極和型材用鎂合金等。鎂犧牲陽極作為有效的防止金屬腐蝕的方法之一,廣泛應(yīng)用于長距離輸送的地下鐵制管道和石油儲(chǔ)罐。作為鎂犧牲陽極的鎂合金有3~4萬噸/年的市場需求量,且每年以20%的速度增長。

鎂合金型材、管材,以前主要用于航空航天等尖端或國防領(lǐng)域。由于鎂合金生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的提高,其生產(chǎn)成本已下降到與鋁合金相當(dāng)?shù)某潭?極大地刺激了其在民用領(lǐng)域的應(yīng)用,如用做自行車架、輪椅、康復(fù)和醫(yī)療器械及健身器材。

鋁鎂合金鋁板又可稱為5×××系列合金鋁板,其代表有5052鋁板、5005鋁板、5083鋁板、5754鋁板,5A02l鋁板,5A05鋁板等。鋁鎂合金鋁板合金元素主要是鎂,含鎂量在3-5%之間。主要特點(diǎn)為密度低,抗拉強(qiáng)度高,延伸率高。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列。故常用在航空方面,比如飛機(jī)油箱。在常規(guī)工業(yè)中應(yīng)用也較為廣泛。加工工藝為連鑄連軋,屬于熱軋鋁板系列故能做氧化深加工。在我國5×××系列鋁板屬于較為成熟的鋁板系列之一。

1、5052鋁鎂合金鋁板:5052鋁板屬于鋁鎂合金鋁板,使用范圍廣泛,特別是建筑業(yè)離不開的合金鋁板,也是最有前途的合鋁金板。5052鋁板帶的主要合金元素為鎂,具有良好的耐蝕性,焊接性優(yōu)良,冷加工性較好,并具有中等強(qiáng)度。

5052鋁板常用于制造飛機(jī)和汽車油箱、油管、以及交通車輛、船舶的鈑金件,儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品、電器外殼等。

2、5005鋁鎂合金鋁板:5005鋁板帶強(qiáng)度和3003相當(dāng),熔接性,加工性良好5005鋁板與3003合金相似,具有中等強(qiáng)度與良好的抗蝕性。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并與6063合金的色調(diào)協(xié)調(diào)一致。

5005鋁板常用作導(dǎo)體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾件,建材內(nèi)外裝材、車輛內(nèi)裝材等方面。

3、5754鋁鎂合金鋁板:5754鋁板合金具有中等強(qiáng)度、良好的耐蝕性、焊接性及易于加工成形等特點(diǎn),是Al-Mg系合金中的典型合金。在國外,不同熱處理狀態(tài)的5754鋁合金板材是汽車制造業(yè)(轎車車門、模具、密封件)、制罐工業(yè)所用的主要材料。

5754鋁板廣泛應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施、運(yùn)輸槽罐以及用于要求有優(yōu)良加工性能、優(yōu)良耐蝕性、高疲勞強(qiáng)度、高可焊性和中等靜態(tài)強(qiáng)度的場合。

4、5083鋁鎂合金鋁板:5083鋁板在非熱處理合金中具最高強(qiáng)度,耐蝕性,熔接性良好。用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場合,硬度明顯高于5052系列,是5000系列中超硬度鋁板的代表產(chǎn)品之一。

5083鋁板常用于船舶、艦艇、車輛用材、汽車和飛機(jī)板焊接件、需嚴(yán)格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈元件、裝甲等。

5154鋁板應(yīng)用在焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施、運(yùn)輸槽罐。

5182 鋁板應(yīng)用在薄板用于加工易拉罐蓋,汽車車身板、操縱盤、加強(qiáng)件、托架等零部件。

5252 鋁板應(yīng)用在制造有較高強(qiáng)度的裝飾件,如汽車等的裝飾性零部件。在陽極氧化后具有光亮透明的氧化膜。

5254 鋁板應(yīng)用在過氧化氫及其他化工產(chǎn)品容器。

5356鋁板應(yīng)用在焊接鎂含量大于3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲。

5454 鋁板應(yīng)用在焊接結(jié)構(gòu),壓力容器,海洋設(shè)施管道。

5456 鋁板應(yīng)用在裝甲板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶材料。

5457鋁板應(yīng)用在經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件。

5652鋁板應(yīng)用在過氧化氫及其他化工產(chǎn)品貯存容器。

5657 鋁板應(yīng)用在經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件,但在任何情況下必須確保材料具有細(xì)的晶粒組織。

5A02 鋁板應(yīng)用在飛機(jī)油箱與導(dǎo)管,焊絲,鉚釘,船舶結(jié)構(gòu)件。

5A03 鋁板應(yīng)用在中等強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu),冷沖壓零件,焊接容器,焊絲,可用來代替5A02合金。

5A05 鋁板應(yīng)用在焊接結(jié)構(gòu)件,飛機(jī)蒙皮骨架。

5A06 鋁板應(yīng)用在焊接結(jié)構(gòu),冷模鍛零件,焊拉容器受力零件,飛機(jī)蒙皮骨部件。

5A12 鋁板應(yīng)用在焊接結(jié)構(gòu)件,防彈甲板。

表面處理

由于鎂合金制件可能處于潮濕的工作環(huán)境或與其它不同材料的零配件進(jìn)行裝配,為提高及保證制件的耐磨、耐蝕及可看性,鎂合金制件必須進(jìn)行表面處理。其中預(yù)處理會(huì)影響到隨后的噴涂,在制造過程中,制件可能會(huì)被一些污染物如油脂、氧化物、潤滑劑及異物污染,這些殘留的雜質(zhì)必須清除。

一般鎂合金制件的預(yù)處理可分為四種類別:機(jī)械清洗、溶劑清洗、堿液清洗 、酸洗。以上這些方法可以單獨(dú)使用、也可組合使用。拋光過程中須留意研磨粉與水的供給,拋的要很亮才行!AZ91D是比較難拋光的(與前幾道細(xì)砂紙有關(guān))。

鎂合金制件常見表面處理方法大致分為:油、蠟的表面涂敷、化學(xué)處理、陽極氧化、噴涂、電鍍、化學(xué)鎳、非鉻系皮膜。

鎂合金表面處理的性能檢測項(xiàng)目有:

顏色與外觀、鍍層厚度與重量、孔質(zhì)層估計(jì)、熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨耗性、耐腐蝕性、耐光照性及耐紫外線光照性、光澤特性、表面密度、斷裂性與撓曲性、鉛筆硬度、方格試驗(yàn)附著性、耐沖擊性、導(dǎo)電性與熱傳性、埃力克森值(Erichsen value)、耐濕性與耐沸水性、耐候性、冷熱循環(huán)試驗(yàn)、耐藥性(堿、硫酸、硝酸、鹽酸等)。

儲(chǔ)運(yùn)

鎂合金錠及壓鑄廢料必須儲(chǔ)存于不可燃的容器內(nèi),不可與其它可燃物混雜,避免受潮。儲(chǔ)存體積不要超過1.4m。堆積儲(chǔ)存的高度不要超過5.5m,不能使用灑水消防系統(tǒng)。鎂合金之間的儲(chǔ)放通道至少要大于堆放高度的一半,并至少保持3m的距離。鎂錠不可放在易燃的地板上。鎂錠不可傾斜應(yīng)該平放。儲(chǔ)存的地方要有良好的排水設(shè)施,附近不可堆積易燃材料。

鎂合金粉末必須儲(chǔ)存于密閉不可燃容器,并保持環(huán)境干燥。鎂合金粉末遇水易產(chǎn)生氫氣,所以在保存時(shí)必須存放在加蓋的容器中,并加一通氣孔,在通風(fēng)的環(huán)境存放。