镁合金的应用发展和技术文献综述.doc

专业文献综述 题 目: 时效工艺对ZK系镁合金组织和性能 的影响研究 姓 名: 张天天 学 院: 工学院 专 业: 材料成型及控制工程 班 级: 材控73班 学 号: 3337311 指导教师: 陈可 职称: 讲师 2011年 4月 9日 南京农业大学教务处制 镁合金的应用发展和技术 南京农业大学 工学院 材料成型及控制工程专业2007级 张天天 指导教师：南京农业大学 陈可 讲师 摘要：人类社会不断发展进步，同时也出现日益严重的环境问题和资源问题。技术本身的进步也对材料提出更多要求。人类社会的进步和发展总是与材料的进步和发展分不开的。新材料的研发和应用意义重大。在各种材料中镁及其合金凭借其巨大优势得到人们的注意。但是镁合金的研发远远不足，应用更是很少，不过人们已经意识到其巨大的应用前景，并不断加大科研力度，随着研究的不断深入，镁合金会得到广泛应用。 目前制约镁合金应用的主要问题之一是制备和成形，以及在应用中的问题（如耐腐蚀性能等），这也是目前研究的重点。人们已经在这些方面取得成果，本文重点讨论镁合金的应用和发展，以及热处理问题。 关键词：镁合金；发展；热处理；应用 前言： 随着人类社会的不断发展进步，人类消耗了大量的资源，作为人类不可缺少的重要资源之一的金属矿产资源也逐渐趋于枯竭。同时人类活动也造成严重的环境污染。此外，随着科技的进步，人类对材料本身性能（如硬度，密度，耐蚀性等）的要求也越来越高。为了达到可持续发展和科学发展的目的，人类迫切需要找到一种性能优越，经济环保并且储量丰富的材料。 镁是地球上储量最丰富的元素之一，在地壳表层金属矿的资源含量为2.3%，位居常熟金属第3位。此外，在盐湖和海洋中镁含量也十分可观。镁不但储量丰富，而且性能优越。镁是最轻的金属结构材料，其密度仅是铝的2/3，钢的1/4。同时镁合金还拥有比强度和比刚度高、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽、易加工和容易回收等优点。在汽车、电子通信、航空航天和国防军事等领域具有极其诱人的特性和应用前景，被誉为“21世纪绿色工程材料”。 由此镁不但储量丰富，而且经济环保，性能优越。在很多金属趋于枯竭的今天，加速镁金属材料相关科学技术的研究，有效开发利用镁资源是有重大意义的。镁及其合金将会成为人类社会进步发展的重要材料基础。 由于镁合金的诱人特性和应用前景，国内外研究机构近年来均在镁及镁合金的研究上倾注大量人力和财力，如美国、德国和日本等工业发达的国家于20世纪90年代以来相继出台了各自的镁研究计划，投资数十亿美元，协调和组织联合科研院所、企业等各方面研究力量，实施大型综合性攻关。我国同样很重视镁合金材料的研发和应用。在我国的国家高技术研究发展计划（863计划）和国家科技攻关计划中都对镁合金的开发和产业化给予了大力支持。迄今为止，我国在镁合金材料的应用研究和产业化方面已经取得了进展。通过对镁合金产品制造的完整产业链，为我国实现由镁资源大国向镁资源强国的跨越奠定了基础。我国近年来在镁合金领域的研究进展较快，在国家自然科学基金、国家科技攻关、863计划等项目的资助下，在镁合金熔炼、净化，高性能镁合金材料的研究，镁合金成形技术开发、表面处理与防护等方面有重要研究进展。 然而镁合金的研究开发和应用还很不充分，还有很多问题亟待解决（如耐蚀性等）。不过随着研究的不断深入，相信这些问题会得到很好的解决。镁合金材料将会得到广泛应用。 正文： 一 镁的合金化及其工艺性能 镁合金常用的合金元素有铝、钙、锌、锰、稀土金属（混合稀土、钕、钇、等）、锆、银等，添加微量元素铍，杂质元素有铁、镍等。 铝：铝与镁形成有限固溶体，因其熔点与镁相近，易于熔炼。由于铝密度也较小，因此加入铝后合金密度增加不大，而且单位重量原子数多，强化效果好。 锌：锌熔点较低，具有与镁相同的晶体结构（hcp）。锌可以起到固溶强化和实效硬化作用。 锰：锰作为主要合金元素早已在变形镁合金中应用。锰与合金中杂质铁生成化合物，可使合金耐蚀性得到提高。 钙：少量的钙能改善镁合金的冶金质量，减少熔炼和热处理过程中的氧化。镁合金中加入钙主要有两个目的：一是合金浇注前加入，可明显增加合金熔融状态下及后续热处理过程中的抗氧化作用；二是细化Mg-Al合金显微组织，提高镁合