第1章　镁合金材料的基本性能

1.1　镁材料简介

1774年人们首次发现镁，并以希腊古城Magnesia命名。镁为元素周期表中ⅡA族碱土金属元素，原子量为24.305，在所有可使用的结构金属中，镁的密度最低，纯镁的密度仅为1.738g/cm3。在镁中添加合金元素，可以形成具有各种性能的合金，满足不同的需求。

镁合金具有以下特点：

① 镁合金（除镁-锂合金以外）的密度比纯镁的（1.738g/cm3）稍高，在1.75～1.85g/cm3，其比强度、比刚度均很高，比弹性模量与高强铝合金、合金钢的大致相同（见图1-1）。

图1-1　多种合金的密度和比强度

② 弹性模量较低，当受到力作用时，应力分布将更为均匀，可以避免过高的应力集中。在弹性范围内承受冲击载荷时，所吸收的能量比铝高50%左右。因此镁合金适合制造承受猛烈冲击的零部件。

③ 阻尼性能好，适合制备抗振零部件。

④ 切削加工性能优良，其切削速度大大高于其他金属。不需要磨削、抛光处理，不使用切削液即可得到粗糙度很低的加工面。

⑤ 镁合金在受到冲击或摩擦时，表面不会产生火花。

⑥ 镁合金的铸造性能优良，可以用几乎所有铸造工艺来铸造成形。

⑦ 由于镁在液态下容易剧烈氧化、燃烧，所以镁合金必须在熔剂覆盖下或在保护气氛中熔炼。镁合金铸件的固溶处理也要在SO2、CO2或SF6气体保护下进行，或者在真空下进行。镁合金的固溶处理和时效处理时间均较长。

另外与其他结构材料相比，镁及镁合金还具有抗辐射，热中子捕获截面小，对碱、煤油、汽油和矿物油具有化学稳定性，易回收等一系列的优点。表1-1列出了镁的常见性质。由于这些突出特点，镁材在汽车、电子、电器、航空航天、国防军工、交通等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

表1-1　镁的常见性质