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镁铝锌系合金

英文

magnesiumaluminiumzincalloy series

简介

以铝、锌为主要合金化元素的变形镁合金,在工业生产中应用最早,使用也最为广泛。属于该系的合金中国牌号有MB2(Al:3.0%~4.0%,Mn:0.15%~0.50%,Zn:0.2%~0.8%,Mg为余量)、MB3(Al:3.7%~4.7%,Mn:0.3%~0.6%,Zn:0.8%~1.4%,Mg为余量)、MB5(Al:5.5%~7.0%,

镁铝锌三元系相图的镁角部分α—α(Mg);T—Mg22(AlZn)49;ξ—MgZn;γ—Mg17Al12

Mn:0.15%~0.50%,Zn:0.5%~1.5%,Mg为余量)、MB6(Al:5.0%~7.0%,Mn:0.2%~0.5%,Zn:2.0%~3.0%,Mg为余量)、MB7(Al:7.8%~9.2%,Mn:0.15%~0.50%,Zn:0.20%~0.8%,Mg为余量)合金。主要特点是强度高,可进行热处理强化,并有良好的铸造性能。但耐蚀性能较差,屈服强度和耐热性也不高。

镁铝锌系三元合金相图的镁角部分示出了典型合金成分所在位置及相组成。

铝和锌在镁中都有很大的溶解度,并随温度下降而减小。因此,该系合金可以进行热处理强化,其强化相为γ(Mg17Al12)相、ζ(MgZn)相、或T[Mg22(AlZn)49]相。在平衡状态下,MB3合金基本上是α单相固溶体,γ相数量很少,还有少量的(α-Mn)质点;MB2合金的组织基本上与MB3合金相似。锌含量超过2%的MB6合金相组织由α固溶体和γ相组成,有时还会出现三元化合物T相。

合金元素铝的主要作用是使合金有较好的热处理强化效果,提高合金的室温强度。锌也能提高合金的强度,在含量适当时,能改善合金的塑性,对提高耐蚀性也有一定的好处,但锌能增加铸造时疏松和形成热裂纹的倾向。镁铝锌系合金都加入少量的锰以提高合金的耐蚀性。在半连续铸造过程中,由于锰呈不均匀分布,常出现锰偏析现象,偏析物为α-Mn质点或α(MnAl)化合物,它们均为脆性相,对合金的塑性、冲击韧性和析氢腐蚀都有不利影响。

镁铝锌系合金的力学性能及特性见表。

镁铝锌系合金的力学性能和特性

牌号 制品及
状 态
σb
/MPa
σ0.2
/MPa
δ
/%
HB
/MPa
特 性
MB2 棒材(R) 265 177 15.0 589 高塑性,可锻
性好,应力腐
蚀倾向小
锻件、模
锻件
250 162 15.0 490
MB3 板材(M)
(0.8~
3.0mm)
275

285
177

196
18

20
应力腐蚀倾
向小,可焊性
MB5 锻件(M) 275 177 10.0 540 应力腐蚀倾
向大,可焊性
MB6 棒材(R) 319 206 14.5 746 热塑性低,应
力腐蚀倾向
MB7 棒材(C) 334 235 15.0 628 热塑性低,应
力腐蚀倾向

注:R—热加工状态;M—完全退火状态;C—淬火状态。

镁铝锌系合金可制成板材、带材、型材、棒材、管材、锻件和模锻件,主要用于承受较大载荷的零件及结构件,板材可用作飞机及导弹的蒙皮、壁板及内部构件。