镁合金分类依据

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。在实用金属中是*轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的*轻的金属，高强度、高刚性。一般来说，镁合金的分类依据主要有三种，分别为合金化学成分、成型工艺和是否含锆。工业用镁的纯度可达到99.99%以上，但是纯镁不能用作结构材料。在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等合金元素可以达到强化纯镁的目的，形成的镁合金具有较高的强度，可以作为结构材料而得到广泛的应用。

常见的镁合金体系一般都含有不止一种合金元素。但在实际中，为了分析方便，简化和突出合金中主合金元素的作用，可以把镁合金分为 Mg-Mn、Mg-Al、Mg-RE、Mg-Th、Mg-Li 和 Mg-Ag 等合金系列。

镁的合金元素

*常见的合金元素为铝（Al）、锌（Zn）、锰（Mn）。合金的基本原理如下：

铝（Al）：添加3-10%时其硬度与强度随添加比例增加。镁铸件含5～10%Al时对热处理有较佳之响应。铝元素在镁中的极限固溶度为12.7%，并且随着温度的降低显著减少，室温下的固溶度为2.0%左右，利用其固溶度的明显变化可以对其进行热处理。铝元素的含量对合金性能影响极大，随着铝元素含量的增加，合金的结晶温度范围变小、流动性变好、晶粒变细、热裂及缩松倾向明显得到改善。而且随着铝含量的增加，抗拉强度和疲劳强度得到提高。

锰（Mn）：添加少量可改善腐蚀抗，对机械性质效应极少。在镁合金中添加锰可以提高屈服强度，锰通过除去镁合金液中的铁及其他重金属元素，避免产生有害的金属间化合物来提高Mg-Al合金和Mg-Al-Zn合金的抗海水腐蚀能力，在熔炼过程中部分有害的金属间化合物会分离出来。

锌（Zn）：*多达3%，可改善强度与盐水腐蚀。锌元素在镁中固溶度约为6.2%，可提高合金应力腐蚀的敏感性与镁合金疲劳极限。Mg-Zn-Zr合金可含6%的锌，以提供高强度与良好延展性。

稀土元素（RE）或钍（Th）：中高温强度需求时添加，向镁合金中添加微量稀土元素可以起到细化晶粒的作用，稀土元素与合金元素形成强化相，可提高合金的室温性能和高温抗蠕变性能，因而常用作镁合金的变质剂。合金中通常并含锌与锆，如EZ33A-T5，HK31A-T6。

（1）Mg-Al系合金。该系镁合金是应用*为广泛的一类合金，压铸合金主要是Mg-Al系合金。为改善合金的性能如韧性、耐高温性、耐腐蚀性，以及Mg、Al系为基础添加了一系列合金元素形成了AZ(Mg-Al-Zn)、AM(Mg-Al-Mn)、AS(Mg-Al-Si)、AE(Mg-Al-RE)系列合金。AZ系列的合金在室温下具有比较良好的性能以及热强度较低与抗蠕变性能较差、变形能力方面是有一定的限制，应用方面：用于各种壳体与盖、计算机部件、汽缸盖等。

AM系列的合金由于铝和锌的元素含量减少，韧性方面提高、室温性能与铸造性能有限，主要应用在一些典型部件如汽车座部件、仪表盘、车轮毂等。AS系列的合金热强度都是比较高的，抗蠕变性能方面也比较强，不过铸造性能一般，主要应用在一些用于高温下游强度要求的部件以及抗蠕变部件，比如鼓风机壳体或者轻型机械载体。而AE系列的合金，有着较高的热强度以及抗蠕变性能，一般只能用压铸方法进行加工，铸造性能方面有些缺陷，主要应用于在高温下抗蠕变部件，比如割草机的发动机等等。（2）Mg-Zn系合金该合金具有明显的时效硬化特性，常用的有Mg-Zn-Zr合金、Mg-Zn-RE合金以及具有良好综合力学性能的新型Mg-Zn-Cu合金。（3）Mg-RE系合金稀土金属化学活性较强，具有去除有害元素(O、H、S、Fe等)及夹杂物的作用，以及改善流动性和加工性能。但是目前单稀土元素的强化效果仍不理想，而多元稀士的强化机理的研究还不够成熟。除此之外，还有其他新型镁合金，如Mg-Li合金价格较贵，主要用于航空工业。

镁合金中合金元素代号含义

目前国际上倾向于采用美国材料试验协会（ASTM）使用的方法来标记镁合金。ASTM命名法规定镁合金名称由字母—数字—字母三部分组成。镁合金：英文字母（两个）+数字（两个） +英文字母。

前面两个字母：

**个字母：含量*大的合金元素；

第二个字母：含量为第二的合金元素；

数字：表示两个主要合金元素的含量：

**个数字：**个字母的重量%；

第二个数字：第二字母的重量%。

*后面的英文字母：后缀字母A、B、C、D、E为标识代号，用以标识各具体组成元素相异或元素含量有微小差别的不同合金。

如AZ91E表示主要合金元素为Al和Zn，其名义含量分别为9%和1%，E表示AZ91E是含9%Al和1%Zn合金系列的第五位。

镁合金的一些牌号有AZ31B、AZ31S、AZ31T、AZ40M、AZ41M、AZ61A、AZ61M、AZ61S、AZ62M、AZ63B、AZ80A、AZ80M、AZ80S、AZ91D、AM60B、AM50A、M1C、M2M、M2S、ZK60、ZK61M、ZK61S、ME20M、WE43、WE54、WE94等一些特殊的牌号。