所谓镁合金,是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属通过熔炼、烧结或其他方法组成并具有金属特性的物质。构成合金的基本的、独立的物质称为成分。成分可以是金属或非金属元素或化合物。由一种相组成的合金称为单相合金,由几种不同相组成的合金称为多相合金。
虽然镁合金厂家中的组成相多种多样,但根据合金组成元素及其原子相互作用的不同,固态形成的合金相基本上可以分为固溶体和中间相两大类。合金成分之间的相互作用及其形成的合金相的性质主要受其各自的三个因素控制:电化学、原子大小和电子浓度。
(1)锰:镁合金厂家中添加锰对抗拉强度影响不大,但能略微提高屈服强度。锰通过去除铁等重金属元素,避免有害金属间化合物的形成,提高镁铝合金和镁铝锌合金的耐海水腐蚀性能。在冶炼过程中会分离出一些有害的金属间化合物。镁中锰的固-流动性低,镁合金厂家中的锰含量通常可以细化晶粒,提高焊接性。
(2) 镍。与铁类似,镍是另一种有害杂质元素,少量的镍会大大降低镁合金厂家的耐腐蚀性能。常用镁合金厂家的镍含量为0.01-0.03%。如果要保证镁合金厂家的耐蚀性,镍含量不应超过0.005%。
(3)硅:镁合金厂家中加入硅可以改善熔融金属的流动性,与铁共存时会降低镁合金厂家的耐蚀性。添加硅后形成的mg2si具有高熔点、高弹性模量和低线膨胀系数,是一种非常有效的强化相,在凝固过程中获得,冷却速度较快。特别是与稀土一起添加时,可形成隐形硅化物,提高合金的高温抗拉强度和蠕变性能,但不利于合金的耐腐蚀性能。
(4)锡:在镁合金厂家中加入锡并与少量的铝结合是非常有用的。锡能提高镁合金厂家的延展性,降低热加工时的开裂倾向,有利于锤锻。
(5)钙:少量的钙可以提高镁合金厂家的冶金质量,很多厂家以此来实现镁合金厂家的冶金质量控制。添加钙主要有两个目的:一是在浇铸合金浇注前添加钙,以减少金属熔体的氧化和铸件的热处理;二是细化合金晶粒,提高合金的抗蠕变性,提高薄板轧制性的可靠性。钙的添加量应控制在0.3%以下,否则在焊接过程中容易开板。