镁合金简介

      镁合金是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镁合金左右），比强度高，比弹性模量大，散热好，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。在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。

特性

      密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好、耐蚀性能差、易于氧化燃饶、耐热性差。

发展

      得益于中国汽车工业和3C等行业的转型升级及其中国经济地位的显著提升，镁合金行业令市场看好。其中，汽车行业的轻量化，环保化需求，尤其是新能源汽车的发展，以及镁合金研发技术和回收利用技术的不断进步，对促使镁合金的广泛应用将是利好消息。

      《2013-2017年中国镁合金行业市场前瞻与投资预测分析报告》预计，2015年，国内汽车用镁合金将达到68kg/辆，而同期我国汽车销量将突破2800万辆，乘用车销量将达到1960万辆，自主品牌汽车企业通过产业兼并、技术研发和市场渠道开拓等因素作用，销量将突破1000万辆。

      与此同时，镁合金在医药化工和航空航天工业领域的应用也将得到成长。由于下游终端汽车消费市场的稳步增长，预计2015年，全球镁合金市场为600万吨，年均复合增长率(CAGR)为20%-25%(其中包含了交通工具、3C、航空航天和医药化工领域镁合金的应用)。

      此外，作为有色金属合金行业的子行业，镁合金行业在中国制造工业的的升级过程中得到实惠。作为资金、材料密集型行业，原材料价格的稳定和较低水平、铸造件行业的整合集中、技术研发的进步等都将较为有利于镁合金行业的发展，市场较为看好。

产品特点

      其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。

应用范围

      镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的。

      镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。

      镁合金相对比强度（强度与质量之比）最高。比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远高于工程塑料。

      在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。

      镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250MPA，最高可达600多Mpa。屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。

      镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100%回收再利用。

      镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高，可进行高精度机械加工。

      镁合金具有良好的压铸成型性能，压铸件壁厚最小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。

      但镁合金线膨胀系数很大，达到25～26 μm/m℃，而铝合金则为23 μm/m℃，黄铜约20 μm/m℃，结构钢12 μm/m℃，铸铁约10μm/m℃，岩石（花岗岩、大理石等）仅为5～9 μm/m℃，玻璃5～11 μm/m℃。

      镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小，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。

      镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当。在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300～500倍。电磁屏蔽性佳，3C产品的外壳（手机及电脑）要能够提供优越的抗电磁保护作用，而镁合金外壳能够完全吸收频率超过100db的电磁干扰。质感佳，镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感，而且，在空气中更不容易腐蚀。

      镁合金的散热相对与合金来说有绝对的优势：根据公式：Q=dvC△t 其中Q—热量；d=比重；V=体积；C=比热容；△t =(t1-t2）变化的温度；当相同体积与形状的镁合金与铝合金，接受相同的热量Q时，二者变化的温度比为：△t/△t=2.74x0.23/1.81x1.05=1/3；即镁合金为铝合金的1/3；镁合金导热系数54W/mk；铝合金导热系数100W/mk；相差一倍。意味对于相同体积与形状的镁合金与铝合金材料的散热器，某热源生产的热量（温度）镁合金比铝合金更容易由散热片根部传递到顶部的速度，顶部更容易达到高温。即铝合金材料的散热器根部与顶部的温度差，比镁合金材料的散热器小。这意味着由镁合金材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差，比铝合金材料制作的散热片大，因此加速散热器内部空气的扩散对流，使散热效率提高。因此，相同温度，镁合金的散热时间还不用铝合金的一半。

      所以，镁合金是应用于LED及其他灯饰，汽车应用零部件，及其他要求高质量，高强度，高韧性配件的理想材料。

      兰宇镁合金专注于镁合金材料的研发和生产，积累了丰富的成熟技术，完善了合理先进的工艺流程，常年生产符合中国标准（如GB/T5153-2003，GB/T5154-2003）和国际标准（如ASTMB90/B90M, AMS4377H，AMS4377, ASM-STD-2154）并满足国内和国际客户要求的优良镁合金材料。

      公司主营镁合金棒材，镁合金板材，镁合金管材，镁合金带材，镁合金线材以及其他镁合金产品。目前公司的产品已经广泛用于航空航天，卫星制造，精密仪器，电子产品，笔记本电脑，LED灯具，3C产品等。

镁合金常用牌号

      AZ31B、AZ31S、AZ31T、AZ40M、AZ41M、AZ61A、AZ61M、AZ61S、AZ62M、AZ63B、AZ80A、AZ80M、AZ80S、AZ91D、AM60B、AM50A、M1C、M2M、M2S、ZK61M、ZK61S、ME20M、LZ91、LZ61、LZ121、LA141、LA191、LAZ933、LA81、LA91、LAZ931、MA18、MA21、MA14等，工业纯镁、镁铝锌合金、镁锰合金、镁锌锆合金、镁锂合金、镁锰稀土合金、镁合金。

力学性能

镁锂合金概述

magnesium-lithium alloy

      锂(Li)为一种银白色的轻金属；熔点为180°C，沸点1342°C，密度0.53g/cm3，硬度0.6。金属锂可溶于液氨。纯铝太软，当在铝中加入少量的Li、Mg、Be等金属熔成合金，既轻便，又坚硬。

      它是目前结构金属材料中密度最低者，在镁金属中添加锂元素，一般含锂14-16 %，其比重介于1.4-1.6，较一般镁合金的1.8更低，比塑料密度略高，强度220～340MPa，弹性模量40GPa。阻尼大，是铝合金的十几倍，也就是能吸收冲击能量，减震降噪效果好.在屏蔽电磁干扰方面,镁锂合金也有突出表现。

      镁锂合金材料除超轻外，最大特色为可常温塑性加工成型，如轧延、冲压等技术大量生产，也可铸造成型和半固态注塑成型。

镁锂合金发展

      中国汽车工业和3C等行业的转型升级及其中国经济地位的显著提升，镁锂合金行业令市场看好。其中，汽车行业的轻量化，环保化需求，尤其是新能源汽车的发展，以及镁锂合金研发技术和回收利用技术的不断进步，对促使镁锂合金的广泛应用将是利好消息。

      《中国镁合金行业市场前瞻与投资预测分析报告前瞻》指出镁锂合金在医药化工和航空航天工业领域的应用也将得到成长。由于下游终端汽车消费市场的稳步增长，年均复合增长率(CAGR)为20%-25%(其中包含了交通工具、3C、航空航天和医药化工领域镁锂合金的应用)。

      此外，作为有色金属合金行业的子行业，镁锂合金行业在中国制造工业的的升级过程中得到实惠。作为资金、材料密集型行业，原材料价格的稳定和较低水平、铸造件行业的整合集中、技术研发的进步等都将较为有利于镁锂合金行业的发展，市场较为看好。

镁锂合金产品

      镁锂合金早在1960年代，美国NASA即开发应用于航天工业零件上，然因锂价昂且耐蚀性，使Mg-Li合金发展停滞。近几年来，因熔炼与表面处理技术精进，大批量使用，使Mg-Li合金再受瞩目。

      在美国、日本、德国、俄罗斯等国都有商业镁锂合金系，而在中国则没有相应的合金系。我国对Mg-Li合金的研究还处于起步阶段，中铝郑州研究院在2010年成功研制超轻镁锂合金，领头中国镁锂合金发展。

      变形镁锂合金产品形态有箔、板、管、棒、型材等，可薄至0.06mm壁厚。铸造镁锂合金有各种尺寸的铸锭。

      牌号有LA141(Mg85-Li14-Al1)、LA91、LZ91、LAZ933 (Mg85-Li9-A3-Zn3)、LAZ931 (Mg85-Li9-A3-Zn1) 、MA18、MA21

镁锂合金应用

      镁锂合金是世界上最轻的金属结构材料，具有良好的导热、导电、延展性，在航空航天、国防军工等领域有着广泛的应用。随着当今世界对结构材料轻量化、减重节能、环保以及可持续发展的要求日益提高，镁锂合金在需要轻量化结构材料的交通、电子、医疗产品等领域也展现出广阔的应用前景。

      音响振膜(高阻尼系数~0.01，顶级音响必备材料);

      航天零件和特殊军工材料(遥控飞机上下侧板、导弹、卫星等);

      运动器材(自行车、羽球拍);

      高端3C产品结构件(笔记本外壳、平板电脑外壳、PDA、GPS、DV、DC等)。

镁锂合金优势

      镁锂合金是密度最小的合金材料，密度一般为1.35-1.65(当锂的含量为6.9%时，镁锂合金密度为1.57g/cm3，当锂的含量为13.0%时，镁锂合金的密度为1.42g/cm3，当锂含量大于31%后，镁锂合金的密度将小于1g/cm3，此时镁锂合金能够浮于水面上)，比普通镁合金轻1/4-1/3，比铝合金轻1/3-1/2,，被称为超轻合金。镁锂合金具有高的比强度比刚度(从材料刚性来看，若普通钢的刚性为1，则钛的刚性为2.9，铝的刚性为8.19，镁的刚性为18.9，镁锂合金的刚性为22.68)和优良的抗震性能以及抗高能粒子穿透能力，而且其密度远远小于新型航空用材铝锂合金的密度，是航空、航天、兵器工业、核工业、汽车、3C产业、医疗器械等领域最理想并有着巨大发展潜力的结构材料之一。

镁锂合金除了具有一般镁合金的性质之外，其独有的特性可以归结为以下几点：

      1.由于锂是最轻的金属元素(密度仅为0.53g/cm3)，因此镁锂合金比一般镁合金的密度要轻得多(密度通常小于1.6g/ cm3);

      2.在镁锂二元合金中，当Li%<5.7wt.%时，合金为单相a组织(Li在Mg中的固溶体);当Li%>l0.3wt.%时，合金为单相β组织(Mg在Li中的固溶体);当5.7wt.%

      3.在一般镁合金中，由于镁具有密排六方晶格，因此镁合金的变形能力均较差。而在镁锂合金中，a相具有密排六方结构，β相具有体心立方结构。相对于密排六方晶格，体心立方晶格具有较多的滑移系，因此，在镁锂合金中，由于锂元素的引入将提高合金的变形加工能力。