南开生产锻造镁合金镁合金铸件

我们采用两步MDF工艺和人工时效，开发了尺寸为100 × 100 × 140 mm3的大型AZ80合金样品。设计的工艺与报道的MDF和老化工艺不同。T5处理后的试样具有均匀的力学性能，极限抗拉强度为430 MPa(工程应力)，断裂延伸率为11.4%，达到了变形Mg-RE合金的水平。MDF在高温下提高了样品的可塑性，从而在180℃具有良好的可伪造性。MDF工艺引入的高密度缺陷包括晶界、位错和层错(SFs)，这些缺陷加速了后续的老化响应。这种良好的强度-塑性协同作用是由细晶粒和粗晶粒组成的整体双峰组织、纳米级β-Mg17Al12析出相以及高密度的位错和层错同时作用的结果。由于镁合金的力学性能不依赖于添加特定元素而产生的强化机制，所设计的工艺可以使镁合金的整体性能受益。本工作为开发用于承重部件的大尺寸镁合金坯料提供了一条有效途径。

镁的弹性模量（刚度）均为45 吉帕(GPa)。相比之下，铝为69 GPa，钢为190-210GPa。许多部件的刚度有限，这是镁需要克服的一个重大障碍。低刚度材料需要更大的横截面才能达到相同的性能。这通常会导致成本增加和部件尺寸变大，从而使部件难以安装在车辆内的允许空间（称为封装空间）中。组件成功案例是刚度来自组件固有几何形状的设计，例如车轮或汽车中控台下方的U 形内部结构。

锻造材料比铸件更，因为它们具有更好的性能，从而带来更好的性能。这使得锻造更适合于面对更高机械载荷的部件。一般来说，锻造零件也往往比铸件更厚，尺寸更小。

镁锻件是由锻坯制成的，锻坯基本上是一根棒或杆，被放入锻压机中，然后被压缩成所需的形状。由于所有坯料都将成为终锻件的一部分，因此每一英寸锻造坯料都需要具有正确的化学成分，甚至是表面。有两种类型的锻坯——铸态锻坯或挤压锻坯。铸态锻造原料不太理想，因为铸造原料往往具有孔隙率，这会导致薄弱点。铸坯也进一步加工，以获得正确的性能。“铸态镁锻件需要在锻造前进行全面机加工、均质化和超声波检测，”美国镁公司的Rick DeLorme解释说]。“注意降低应变和应变率，同时注意在初始镦锻期间保持温度以呈现锻造结构。”

锻造镁合金轮毂市场拓展进展很大，改装市场已经初具规模，车市场也已经实现选配。在汽车上应用的中大型镁合金零部件有仪表盘支架、座椅支架、中控支架、显示屏支架等，目前中大型镁合金零部件在汽车领域的覆盖率还较低，随着越来越多有设计能力的公司介入，产品价格降到合理价位，在汽车领域的渗透率将大幅提升。
镁合金的密度较低，约为铝合金的2/3，钢铁的1/4，因此它是一种非常轻量化的材料，适用于那些对重量要求较高的应用。


它在轻量化的同时具有较高的强度，使得它在许多工程领域可以代替传统材料，提高结构的强度与稳定性。

它具有的导热性和导电性，适用于一些需要散热或导电性能的应用，电子设备或汽车零部件。

它具有较高的比强度，即单位质量下的强度较大，使其成为航空航天、汽车工业等领域轻量化设计的理想选择。


它不仅具有高强度，而且其刚度也较好，这使得它在一些对结构刚度要求较高的应用中表现出色。

它具有较高的强韧性，即在承受一定载荷的情况下不易发生断裂或变形，这使得它在高应力场合下表现出色。

由于镁合金的低密度特性，使用它可以大幅降低结构重量，进而减少能源消耗、提高运载能力，具有显著的节能环保效果。镁合金的加工性能良好，易于进行切削、钻孔和车削等加工操作，有利于制造复杂形状的零部件。
航空航天器的发动机和动力系统工作在高温环境下，因此材料需要具有良好的高温稳定性和抗氧化性。航空航天工业要求材料具有的耐磨性和疲劳寿命，以确保航空器和航天器的长期可靠运行。

镁合金常用于飞机的机身结构，如机身壁板、梁和框架等。由于镁合金的轻质化优势，它可以减轻飞机的整体重量，提高燃料效率和飞行性能。

它也被广泛用于飞机的起落架系统。镁合金具有的强度和耐腐蚀性，在起落架中可以承受高压和冲击载荷，同时也能应对复杂的环境条件。