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6063系列镁合金铝型材的特性
轻金属通常是指相对密度在4.5以下的金属,主要包括铝、镁、钛等金属;伴随着国民经济和国防现代化的发展,轻金属材料的应用越来越广泛;镁合金铝型材被誉为21世纪的绿色工程材料,具有密度小、比强度和比钢度高、阻尼减振性好、导热及电磁屏蔽效果佳、机加工性能优良、零件尺寸稳定、易回收等优点;广泛应用于航空航天、国防、汽车工业、电子通信、医疗及一般民用产品等行业;
随着镁合金提炼及其成形技术的日渐成熟与完善,镁合金铝型材质量不断提高,生产成本也逐渐下降;我国是镁资源大国,在镁合金工业应用方面拥有得天独厚的优势;然而在国内,镁合金铝型材的应用现状和预期仍然存在巨大的差距,这是因为镁合金还存在一些固有缺点,如镁合金化学和电化学活性高,耐腐蚀、耐磨性较差等,很大程度上制约了镁合金铝型材的开发和应用;因而,在目前全球环境恶化和资源短缺问题日益严峻的压力下,加强对镁合金铝型材耐蚀耐磨性能的研究,积极探索提高镁合金铝型材耐蚀性能的方法途径,对拓宽镁合金铝型材的应用范围并充分发挥其性能优势有着十分重要的现实意义;
通常而言,控制镁合金铝型材成分,合理控制铝型材制备工艺,可以改善镁合金铝型材的综合性能,但会使生产成本大幅度增加;由于铝型材的腐蚀、磨损和疲劳断裂等材料的失稳多始于表面,因此通过对铝型材表现处理可进一步提高铝镁合金型材的使用特性,具有显著的经济和社会效益;
镁合金铝型材的物理、化学性质:
镁是银白色的轻质碱土金属,位于元素周期表中第3周期第2主族,原子序数是12,密度为1.74g/cm³,熔点为648.8℃,沸点为1107℃;
镁的电极电势很负,电化学活性很强;在空气中,镁表面极易形成氧化物或碳酸盐膜;镁能与沸水反应放出氢气,燃烧时能产生眩目的白光;镁在碱性溶液中比较稳定,与氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用,但极易溶解于有机酸和无机酸中;镁元素在化学反应中的化合价通常为+2价;
向金属镁中加入少量的铝元素,形成以镁为基体的合金,即镁合金,可以大大调高镁合金铝型材的强度,因此用于结构材料的一般为镁合金;镁合金铝型材密度小,仅相当于铝的2/3,钢的1/4,因此被认为是目前最轻的框架材料;此外,镁合金铝型材还具有比强度高、导热性能好、阻尼减振、电磁屏蔽、易于机械加工和容易回收等优点,已成为交通、电子通信、航天航空和国防军工等工业领域的重要材料;
由于镁化学性质和电化学活性高,在大气中特别是在潮湿和沿海地区很容易受到腐蚀,这限制了镁合金铝型材的广泛应用;控制镁合金铝型材的成分和形成均匀的组织可以提高镁合金铝型材的抗蚀性,但镁合金铝型材的最终腐蚀防护常需要进行表面处理,以便改善镁合金铝型材的性能,扩大镁合金铝型材的应用领域,提高型材的使用寿命;
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