。1  镁的基本性质

镁是广泛分布于地球上的十个元素的之一。在镁在地壳第八丰富的元素，占质量的2％左右，也是在宇宙中第九多元素[3]，但由于它不容易从化合物还原成元素的状态，所以很长时间还没有被发现。86746

对于很长一段时间，化学家会从所获得的含有氧化镁氧化镁碳酸镁焙烧菱镁矿作为是一种物质，不能被分割。在由拉瓦锡1789年公布的元素列表中有镁。1808年，该系统的成功后得到的钙，使用同样的方法和生产金属镁的成功。从此镁被确定为一个元素，并命名为镁，元素符号是Mg。对于从希腊城市Magnesium，因为在这个城市，靠近生产氧化镁，被称为氧化镁粉，白氧化镁，元素符号Mg。镁的原子顺序是12，原子量为24。3，这是一个典型的两价金属。氧化镁和钙作为“基本”和“土壤”的属性，它被称为碱土金属元素[4]。

 镁的物理化学性能与机械性能如下表：论文网

表1。1  纯镁与铝的物理化学性能

性质 最值

纯镁 纯铝

在20℃时的密度/g·cm-3 1。738 2。6968

熔点/℃ 650 660。4

沸点/℃ 1103 2494

燃烧热/kJ·kg-1 25020 31050

熔化热/kJ·kg-1 368 397

凝固时体积变化（收缩） 4。2％ 6。5％

2 合金元素在镁合金中作用

在镁合金当中以下的合金元素，比如Mn,Al,Zn,Si,Ca或者其他的稀有元素，可以很好提高镁合金的物理、化学性能，。虽然看起来很简单，但在现在的工业运用中，这基本起决定性的作用。加入的各个元素的作用在下面一一解释:

(1) 铝(Al) 

    铝是镁合金当中的一种元素，而且是最为常见的一种，当共晶温度达到某一值时，其溶解度就会达到12。6wt%[5]，铝元素的存在不仅能提高合金强度与硬度，还能通过拓宽凝固区来改善合金铸造性能[5]。铝的饱和溶解度对温度的依赖性强，温度降低使饱和溶解度降低，凝固或时效过程，会使β-Mg17Al12化合物从过饱和固溶体中析出且弥散分布在组织中[6]。当温度降低时，先前的Mg17Al12就会转变为硬脆相，其合金的硬度会随着分布区域变得均匀有所提高，但是，当温度升高时，就会变得非常的软，合金蠕变抗性自然也就变得很低。其次，铝的添加量应该控制在一定范围之中，因为一旦含量变得很高时，就会出现应力腐蚀的现象，而且还有可能导致脆性倾向的加速。相反，铝的添加量比较低时，对合金硬化作用小，起不到强化作用，因此综合考虑强度与延展性方面的最佳匹配，该控制合金铝含量在6。0wt%左右。

(2) 锌(Zn) 

    除了铝之外，锌也是一种能强化合金性能的元素，它可以同时加强固溶和时效的作用。通常，我们用锌和铝来加强镁合金的常态下的强度。锌的含量不宜过高，因为一旦过高，合金的流动性就会严重降低，从而对铸造性能产生影响，所以，锌的含量要控制在2。0wt%以下[7]。一旦超过了这个规定值，合金的防腐蚀性能会变得很差。

(3) 锰(Mn) 

    从抗拉强度这一方面来说，镁合金中的锰没有任何作用，对于屈服强度也只有些微的提高，但在其他方面它仍然具有很大的影响。锰可以细化晶粒以及提高合金焊接性。在Mg-Al 在Mg-Al-Zn 合金中加入锰可以提高合金抗腐蚀能力，主要通过除去铁和其它重金属元素，以免生成有害的晶间化合物，造成晶间腐蚀。