第1章　鎂合金材料的基本性能

1.1　鎂材料簡介

1774年人們首次發現鎂，并以希臘古城Magnesia命名。鎂為元素周期表中ⅡA族堿土金屬元素，原子量為24.305，在所有可使用的結構金屬中，鎂的密度最低，純鎂的密度僅為1.738g/cm3。在鎂中添加合金元素，可以形成具有各種性能的合金，滿足不同的需求。

鎂合金具有以下特點：

① 鎂合金（除鎂-鋰合金以外）的密度比純鎂的（1.738g/cm3）稍高，在1.75～1.85g/cm3，其比強度、比剛度均很高，比彈性模量與高強鋁合金、合金鋼的大致相同（見圖1-1）。

② 彈性模量較低，當受到力作用時，應力分布將更為均勻，可以避免過高的應力集中。在彈性范圍內承受沖擊載荷時，所吸收的能量比鋁高50%左右。因此鎂合金適合制造承受猛烈沖擊的零部件。

③ 阻尼性能好，適合制備抗振零部件。

④ 切削加工性能優良，其切削速度大大高于其他金屬。不需要磨削、拋光處理，不使用切削液即可得到粗糙度很低的加工面。

⑤ 鎂合金在受到沖擊或摩擦時，表面不會產生火花。

⑥ 鎂合金的鑄造性能優良，可以用幾乎所有鑄造工藝來鑄造成形。

⑦ 由于鎂在液態下容易劇烈氧化、燃燒，所以鎂合金必須在熔劑覆蓋下或在保護氣氛中熔煉。鎂合金鑄件的固溶處理也要在SO2、CO2或SF6氣體保護下進行，或者在真空下進行。鎂合金的固溶處理和時效處理時間均較長。

另外與其他結構材料相比，鎂及鎂合金還具有抗輻射，熱中子捕獲截面小，對堿、煤油、汽油和礦物油具有化學穩定性，易回收等一系列的優點。表1-1列出了鎂的常見性質。由于這些突出特點，鎂材在汽車、電子、電器、航空航天、國防軍工、交通等領域具有重要的應用價值和廣闊的應用前景。