- 鎂合金選用與設(shè)計(jì)
- 張津等
- 1182字
- 2019-04-17 11:36:19
2.1 鎂合金牌號與分類
2.1.1 鎂合金牌號
目前國際上傾向于采用美國試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)(ASTM)使用的方法來標(biāo)記鎂合金。ASTM命名法規(guī)定鎂合金名稱由字母-數(shù)字-字母三部分組成。第一部分由兩種主要合金元素的代號組成,按含量高低順序排列,鎂合金中合金元素代號見表2-1;第二部分由這兩種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成,按元素代號順序排列;鎂合金牌號中兩位數(shù)字表示主要合金元素的名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)。其局限性是不能表示出有意添加的其他元素。由于這個(gè)原因,這種體系需要改進(jìn)。第三部分后綴字母A、B、C、D、E等是指在成分和特定范圍純度的變化,同時(shí)也表示合金發(fā)展的不同階段。如AZ91E表示主要合金元素為Al和Zn,其名義含量分別為9%和1%,E表示AZ91E是含9%Al和1%Zn合金系列的第五位。
表2-1 鎂合金中合金元素代號

ASTM鎂合金命名法中還包括表示鎂合金性質(zhì)的代碼系統(tǒng),由字母外加一位或多位數(shù)字組成(表2-2)。合金代碼后為性質(zhì)代碼,以連字符分開。如AZ91D-T表示熱處理態(tài)Mg-9Al-Zn合金。
表2-2 鎂合金牌號中的性質(zhì)代碼

我國的鎂合金牌號由兩個(gè)漢語拼音和阿拉伯?dāng)?shù)字組成,前面漢語拼音將鎂合金分為變形鎂合金(MB)、鑄造鎂合金(ZM)、壓鑄鎂合金(YM)和航空鎂合金。例如,1號鑄造鎂合金為ZM1,2號變形鎂合金為MB2,5號壓鑄鎂合金為YM5,5號航空鑄造鎂合金為ZM-5。表2-3列出了國產(chǎn)鎂合金的牌號和主要成分;表2-4列出了前蘇聯(lián)部分工業(yè)鎂合金的牌號和化學(xué)成分;表2-5列出了幾個(gè)主要國家部分鎂合金相近牌號的比較。
表2-3 國產(chǎn)鎂合金的牌號和主要成分

①可以加入≤0.002%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的鈹。
②RE為含鈰量45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的混合稀土。
表2-4 前蘇聯(lián)部分鎂合金的牌號及化學(xué)成分

表2-5 幾個(gè)主要國家部分鎂合金相近牌號對照

2.1.2 鎂合金的分類
鎂合金的分類有三種方式:根據(jù)化學(xué)成分、加工工藝和是否含鋁或鋯。根據(jù)化學(xué)成分,以五個(gè)主要合金元素Mn、Al、Zn、Zr和稀土(RE)為基礎(chǔ),組成五個(gè)基本合金系:Mg-Mn,Mg-Al-Mn,Mg-Al-Zn-Mn,Mg-Zr,Mg-Zn-Zr,Mg-RE-Zr,Mg-Ag-RE-Zr,Mg-Y-RE-Zr。不久前,Th也是鎂合金的一種合金元素,組成合金系:Mg-Th-Zr,Mg-Th-Zn-Zr,Mg-Ag-Th-RE-Zr。因Th具有放射性,基本不再使用。按有無Al,分為含Al鎂合金和不含Al鎂合金;按有無Zr,分為含Zr鎂合金和不含Zr鎂合金。根據(jù)加工工藝,鎂合金可分為鑄造鎂合金和變形鎂合金兩大類(見圖2-1)。兩者沒有嚴(yán)格的區(qū)分,鑄造鎂合金如AZ91、AM20、AM50、AM60、AE42等也可以作為變形鎂合金。

圖2-1 鎂合金的分類
目前國外在工業(yè)中應(yīng)用較廣泛的鎂合金是壓鑄鎂合金,主要有以下4個(gè)系列:AZ系列Mg-Al-Zn、AM系列Mg-Al-Mn、AS系列Mg-Al-Si和AE系列Mg-Al-RE。我國鑄造鎂合金主要有如下三個(gè)系列:Mg-Zn-Zr、Mg-Zn-Zr-RE和Mg-Al-Zn系列。變形鎂合金有Mg-Mn、Mg-Al-Zn和Mg-Zn-Zr。我國鎂合金牌號與美國牌號對比見表2-6。
表2-6 中國和美國鎂合金牌號和成分比較

常見壓鑄鎂合金和變形鎂合金的化學(xué)成分分別見表2-7、表2-8。
表2-7 常用壓鑄鎂合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 單位:%

表2-8 常用變形鎂合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 單位:%

鎂合金熱處理采用與鋁合金同樣的系統(tǒng)來標(biāo)示。常用的回火有:T4-固溶處理后自然時(shí)效,T5-人工時(shí)效,T6-固溶處理后人工時(shí)效。