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鎂合金應用
•镁合金零件重量轻，惯性小，在纺织和印刷行业 中用于高速运动的零部件； •能对电磁场进行一定程度的屏蔽是镁合金的特性， 这个特性使得镁合金零件取代塑胶制品成为3C产 业中的新亮点。
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鎂合金應用
2). 非結ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ材料
•镁可以作为铝合金，锌合金，铅合金等有色合金的 合金化元素； •在制备镍合金和铜合金时可用做脱氧剂和脱硫剂； •球磨铸铁在浇铸前用镁做孕育剂； •在生产铍，锆，钛金属时用做还原剂； •利用电化学电位低的特点镁广泛应用在牺牲阳极和 电池极板工业。
A - Al S - Si
Be
Z - Zn
K - Zr Q - Ag
M - Mn
T - Sn C - Cu
X - Ca
J - Sr
E- Rare earth
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鎂合金成分
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鎂合金組織
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鎂合金組織
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鎂合金成型工藝
(1) Introduction of molten metal into a mold cavity; upon solidification, metal conforms to the shape of the cavity.
–利用微弧區瞬間高溫燒結作用直接在鎂合金表面原位生 長陶瓷膜； –Mg基體/界面層/緻密層60~70%/疏鬆層~20%， –與基體結合牢固，結構緻密，耐磨，耐蝕，絕緣性佳
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鎂合金表面處理 • 激光處理
–表面的快速融化與凝固，納秒脈衝内可產生1010℃/s的 冷卻速度 –金屬表面改性形成亞結構固溶体
•3.进行表面处理
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鎂合金表面處理
•化學轉化膜
–鉻酸鹽，磷酸鹽，高錳酸鉀（加HF或HNO3)爲主的化學轉 化 –膜層薄而軟，主要做中閒工序
•陽極氧化
–以Mg或Mg合金為陽極，通外加電流在鎂件表面形成膜層 的過程； –大工件難得到均勻膜層； –有孔隙，膜層結合力較Al件差
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鎂合金表面處理
•微弧氧化
五級
嫌疑犯 = 真兇
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5. 改善措施
根本原因 改善方向 避免粘附碎屑 磁力震動研 磨碎屑粘附 鎂件表面 建議改善内容 其他方式研磨 採用高強鋼針，避免 碎屑脫落 化成前超音波震蕩
去除粘附碎屑 化成前酸浸（2% H SO 2 4 15-30秒）
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鎂合金的腐蝕
爲何耐腐蝕性較差？
1.很活潑； 2.氧化膜保護性差
穩定區域
不腐蝕區域
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鎂合金的腐蝕
★如何提高？ •1.控制杂质含量
發展高純鎂合金(AZ91D, AZ91E, AM60B)
•2.採用快速凝固
擴大固溶度限制和細化晶粒 Al content: RS (5~9%) > semi-solid (~3%) > AC (~2%)
Die Casting
Sand Casting
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鎂合金成型工藝
(2) Bulk deformation processes that induce shape changes by plastic deformation under forces applied by tools and dies.
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1. 專案背景
在化成后表面即發現~20%白點；
鎂合金生産流程：鎂錠壓鑄--機加—研磨（磁力
震動）—化成（Ca係和Mn係）—烤漆
。
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1. 專案背景
機械加工
壓鑄工程
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1. 專案背景
化成處理
塗裝工程 毛邊研磨
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2. 分析步驟
異常點樣品 原始表面 酒精擦拭后表面 SEM + EDS 分析 分析異常根源及嫌疑制程 嫌疑制程驗證 （鹽霧，SEM + EDS） 真因綜合分析，改善建議
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鎂合金應用
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鎂合金物理特性
•原子序數 12 •熔點 650℃ •密度 1.74g/cm3 •標準電機電位(Mg2+/Mg) –2.37 Vnhe •密排六方結構 （a=0.320nm, c=0.520nm） •原子体积14.0cm3/mol
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鎂合金結構
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鎂合金結構
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鎂合金成分
•主要合金元素: Al Zn Mn •主要合金元素: Zr Sn Y Th •雜質: Fe Ni Cu Co
鎂合金基礎介紹 及案例探討
華南檢測金屬 武俊偉
1
内
容
•鎂合金應用及特點 •鎂合金物理特性 •鎂合金結構/組織/成分/成型 •鎂合金腐蝕性 •表面處理類型 •未來發展方向 •案例介紹
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鎂合金應用
1). 結構材料
•镁合金比强度高，在航空工业很受青睐； •镁合金最輕的結構金屬，汽车工业上主要用 于制造汽车方向盘，轮觳，座椅支架和变速 箱壳体等；
Forging
Extrusion
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鎂合金分類
•化學成分
–是否含Al: 含Al鎂合金，不含Al鎂合金 –是否含Zr: 含Zr鎂合金，不含Zr鎂合金 –主要合金：Mg-Al-Zn, Mg-Mn, Mg-Zn-Zr, Mg-RE-Zr等
•成型工藝
–鑄造鎂合金(cast): 砂型鑄造(sand cast), 壓鑄(die cast) –變形鎂合金(wrought): 鍛造(wrought)，擠壓 (extruded)，軋制(rolled)
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3. 分析結果—化成后表面（1）
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3. 分析結果—化成后表面（2）
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3. 分析結果—化成后表面（2）
專家指出：主要異物可能來源於磁力震動研磨制程
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4. 嫌疑制程驗證（1）
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4. 嫌疑制程驗證（2）
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4. 嫌疑制程驗證（3）
未研磨 磁力震動研磨后
鹽 霧 試 驗 對 比
六級
零級
• 離子注入
– 高真空狀態下，加速的高能離子在高壓下以高速衝擊 要處理的樣品表面注入樣品内部的方法 – 形成亞穩態或平衡態表層合金或陶瓷埋入層
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未來發展方向
• 6th international conference on Magnesium alloys and their applications，2002