分析镁合金的熔体性质随温度及成分的演变

1,钛合金

钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类：①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。

2,铝合金

以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。

铝合金密度低，但比强度高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，力学性能高于铸态。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等。

铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。

铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。

铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金和铝锌合金。

3,镁合金

以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3左右），比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。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。按成型方法分为变形镁合金和铸造镁合金两类。

为：温度在合金熔点的半值以上，较慢的应变速率(10-4

s-1)及较低的变形应力。作为超塑性材料，一般要求其晶粒为等轴晶，晶粒尺寸较小(一般10?m以下)[11]。

镁合金超塑性一般以微晶组织超塑性为主流研究方向，研究者多采用热加工、等径角挤压、粉末冶金和快速凝固等细化晶粒方法将镁合金晶粒细化到10?m以下，在低应变速率变形时才能显示出超塑性。Watanabe等人[19]研究了粉末冶金工艺制备的ZK61合金的超塑性，得出镁合金超塑性变形过程中晶界滑移激活能高于晶界扩散和晶格扩散的激活能，这说明镁合金在超塑性变形过程中，晶界滑移容易在晶界三叉区或材料增强相与基体的相界处产生应力集中，使晶界滑移受到阻碍，这就需要有另外的协调机制使应力集中得到松弛，以协调晶界进一步滑移，Watanabe等人[20,

21]认为通过粉末冶金制备的镁合金的协调机制是晶界扩散控制下的滑移。刘满平等人[22,

23]研究了工业态AZ91合金和AZ31合金超塑性变形机制，他们认为工业态AZ31合金的变形机制为动态再结晶协调下的晶界滑移机制，而AZ91合金在高温高应变速率下的超塑性变形机制为孔洞扩散聚集协调下的晶界滑移机制，马洪涛等[24-26]研究了加工态MB26合金的超塑性行为，认为该合金的超塑性变形机制是位错运动与扩散蠕变协调下的境界滑移机制，变形初期的动态再结晶对获得细等轴晶粒起重要作用。

镁铝合金是合金中的一种，一般密度在1.8g·cm-3左右，镁和铝的合金的低密度使其比性能提高。镁铝合金具有很好的强度、刚性和尺寸稳定性。

应用领域：

1、镁合金DVD门盖板良好的刚性、尺寸稳定性和导热性不仅比塑料门盖板更为轻薄，同时也避免因受热引起老化变形而导致的功能性故障。

2、更轻更薄的笔记本电脑无一不将镁合金外壳做为其首选，不仅因为镁合金有好的强度、刚性和尺寸稳定性，优良的电磁屏蔽性和导热性更能保护电脑长时间正常稳定地工作。

3、手机的发展趋势是越来越薄，越来越轻，大的显示屏更成为了时尚，镁合金密度小、强度高、刚性好正符合了其要求，同时优良的电磁屏蔽性也减轻了电磁辐射对人体的伤害。

扩展资料：

一、相关性质

由于镁的密度小，它的合金也以质轻著称。例如，20℃时的弹性模量为45Gpa，比铝(70Gpa)和Ti(120Gpa)的低，但三者的比弹性模量相同(～26Gpa)。镁和镁合金质量小的特点，使其在交通运输、航空工业和航天工业上具有巨大的应用前景。

镁的熔点为 651℃，沸点为1107℃。镁的蒸气压很高，627℃时为215215。95Pa，727℃时为1037。1Pa，因此镁铍极易挥发。

镁原子最外层的两个电子很易失去，是很活泼的金属。常温下镁能与F、CL、BR、I等元素作用生成相应化合物。加热时镁能与硫、氮作用生成MgS和Mg3N2。

在空气中镁会慢慢氧化，失去银白光泽而变黑。若温度提高至400℃以上，镁的氧化速度增快，超过500℃以后氧化速度更快，会着火燃烧，此时会生成氧化镁和少量氮化镁。镁燃烧时会发出非常强烈的光亮。

镁的这一特点，颇受人们。早期就被利用于摄影照明，给人们留下美好的形象和记忆。战争时期，被用来制造照明弹，把战场和目标照明得如同白昼。又被用于制造燃烧弹，点燃战区的物资装备，杀伤对方有生力量。

人们还利用镁的这一特点，将镁粉、铝粉和其它原料制成烟花。每当节庆的夜晚，随着阵阵悦耳响声，人们可以看到”嫦娥奔月””天女散花”……各种形色的烟花在夜空飞舞，多彩多姿，给人们带来极大的欢乐。

由于化学活泼性高，金属镁是耐腐蚀性能最差的金属之一。在酸性、中性和弱碱性溶液中它都会受到腐蚀而变成Mg2+离子。各种类型大气均会对镁产生程度不同的腐蚀作用。

在干燥的空气中，它的表面上形成一层暗淡的的疏松多孔氧化膜，在潮湿大气中，生成的产物组成大致为Mgco3·3H2O+Mgso4·7H2o+Mg(OH)2。

大气湿度增加，工为地区和海洋环境的大气中所含的二氧化硫和氯化物等物质，能加重镁的腐蚀。镁中氯化物杂质及铁杂质也会加速镁的腐蚀。因此，工业生产的镁锭必须镀膜钝化，涂油及以蜡纸包覆。

二、定位

近十年来，中国镁的产量大幅度增长，据统计，2011年中国镁产量占全球总产量的80%以上，镁的生产工艺逐步成熟、完善，镁的应用开发也取得不小进展，在一些应用领域甚至还出现了与铝竞争的现象。

这种情况下，以镁替代铝的话题也不时浮出水面，有段时间甚至甚嚣尘上，一度引起社会的广泛关注。那么镁在未来能否替代铝，镁业分会会长徐晋湘在一次采访中纠正“替代”概念。

他表示，镁和铝不存在替代的问题，它俩各自的应用角色与其它材料一样，都是在历史发展过程中逐渐形成的，这些角色可能在某些领域的某段时间出现相互转换，但不是“代替”而是“接替”。

从理论上讲，任何材料都有其独有的、别的材料无法替代的性能，人类使用数千年的陶土和木材仍不能被别的材料所完全替代，更何况性能极其优越的铝及铝合金材料。

角色的定位应是在“正视现实”、着眼发展”的辩证基础上用“两点论”而不能用“一点论”来定义。

徐会长并谈到，从消费量来看，全球铝年产消费量超过5000万吨，在人类生活的各个领域都得到了广泛的应用，而全球镁的产量才有区区的80万吨。

因此用镁代替铝是不现实的，也不是镁业发展追求的方向，但从市场的角度，镁和铝在某些领域内即便出现一定竞争也是正常的，因镁及镁合金材料各自有其独特的性能优势。

参考资料：

百度百科-镁铝合金