因为只有当温度加热到 225℃以上时,镁的塑性才会有显著提高,所以镁及镁合 金一般不宜进行冷加工,都是在热状态下进行的[3]。镁的加工性能优良,具有很高的 经济效益,因为其融化成本比铝低,而压铸的生产效率又比铝高,而且相对于铝铸件 来说,镁铸件有着更优良的表面形貌和质量,模具的寿命也很长,比铝更加耐于使用, 所以在很多领域,镁已经逐渐取代铝的地位。但是,镁加工存在一些缺点,比如说和 铝金属模铸造相比,较高的残余率,使得镁有时会被大大浪费,不能有效利用起来, 增加了成本。虽然镁铸件因为生产效率高降低了成本,但是压铸镁的设备一般价格都 很高,无疑给企业增加了负担。镁压铸的工艺也比较复杂,调试会需要很长时间,产 生较高的成本,不能像钢制部件或塑料部件一样简单快捷。镁压铸产生的碎屑的回收 成本比较高,而且易燃,比较危险。
1。1。3 镁的应用
镁的应用十分广泛,不仅能用来制造精密的光学器材,还被选为航空工业的重要 材料,钛、锆、铍、铀的生产都不能离开镁,它在里面充当一种强还原剂。镁还是生 产烟花爆竹必备材料,我们看到的白色烟花就是镁燃烧生成的;在核工业上,镁也有 一定的用武之地,能够作为结构材料;镁还是一种肥料,农作物的生长也万万不能离 开镁,施镁肥可以促进农作物吸收磷元素,如果没有镁,很多农作物都会枯死。镁也 是人体不可缺少的元素,可以用来治疗缺镁和痉挛,运动员常在比赛前几个小时或结 束后注射镁化合物来弥补镁的流失,从而让自己的身体达到最佳状态。当然,镁最主 要的应用是用于镁合金的生产、炼钢脱硫、腐蚀保护,通过镁牺牲阳极是一种很有效 的防腐蚀方式,被广泛应用在石油管道、游轮、轮船、武器装备上。
1。1。4 镁合金的性能优缺点
镁合金密度小但是强度高,比重小但是刚性好,是所有结构用合金中最轻的,因 为这个特点,镁合金在 3C 产品、汽车零部件、机械零部件、建筑材料等领域被广泛 应用。镁合金的弹性模量较低,耐冲击,当受较大的外力作用时,能够均匀分布应力, 防止过于集中,破坏部件。此外,镁合金的耐蚀性相对于其它合金来说是最好的。镁 合金机械加工性能好,是比较容易加工的金属材料,并且在加工时可以采用高切削速 度,极大地缩短了切削加工时间,而且对切削用的刀具要求也不高,所以也不需要很 昂贵的成本,镁合金铸件的尺寸精度高,而且在加工过程中不必抛光仅需添加切削液 就可以得到光滑的表面,方便简单。使用镁合金的经济效益高,与铝合金或锌合金相 比,镁合金的成本低,但是用镁合金做出的产品却能让人感觉很高档,质感很好。在 某些特定领域,镁合金还因为其低热容量性、铸造性能优良、无毒、可连续性高、不 易破坏、裂纹倾向性低等特点被广泛地使用[4]。
虽然镁合金的优点很多,但是依然存在一些缺点,阻碍了其在实际生活中的应用。 比如在室温下,镁合金的强度较低,普通铸造镁合金的室温抗拉强度低于 300MPa, 即使是强度有了提高的变形镁合金,强度也不到 400MPa,这种强度难以满足实际应 用中主承力件的要求。镁合金的耐蚀性也很差,在应用中极易腐蚀,而且当前还没有 特别有效的手段来提高镁合金的耐腐蚀性,这是镁合金应用中最大的问题。镁合金的 蠕变抗力小,无法在高温环境下使用,其最高使用温度不能超过 250℃,但在发动机 活塞、缸体中需要 300℃或者更高的工作温度,难以满足实际需求。另外,镁合金的