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镁合金正常工作温度是多少度,不耐高温的原因是什么?

2019-12-07 09:50 ?浏览:

采用镁合金作为结构材料,虽强度高,但镁合金正常工作温度目前仍限制在150℃以下.含钍合金的虽然具有较高的耐热性,同时其也具有辐射性,使用范围较窄.

耐热性主要是指材料在高温和外加载荷作用下抵抗蠕变及破坏的能力。高温蠕变变形的微观机制不仅包括滑移,而且晶界参与形变,并且形变量显著,有时可以高达40%-50%。
镁合金不耐高温的原因:众所周知,在高应力作用下,六方晶格的纯镁甚至在室温下即易于发生蠕变变形。与铝合金相比,镁合金更易于发生晶界滑移。

Mg-Al基合金(AZ系和AM系)是目前得到普遍商业化应用的Mg合金,其高温蠕变抗力低的原因在于:首先,AZ系和AM系Mg合金中连续析出形成的时效析出相为Mg17Al12,90%以上的Mg17Al12通常呈板条状而且平行于Mg基体的(0001)基面析出,且与基体之间无共格关系,不能为位错运动提供大的阻力,时效硬化效果不明显;另外,Mg17Al12的熔点低,仅为437℃,在不高的温度下即为一软质相,同时由于Mg17Al12与基体之间非共格,界面能高,因此在高温下易长大粗化,故而随温度升高,Mg17Al12极易软化、粗化,不能有效钉扎晶界。此外,近来的研究结果证实,高温蠕变过程中过饱和Mg基体中Mg17Al12在晶界处的不连续析出是压铸AZ系和AM系合金高温蠕变抗力差的一个主要原因。晶界处不连续析出的Mg17Al12呈薄片状并与晶界几乎成直角,不仅为晶界滑移提供了更多的滑移表面,同时为临近晶粒的变形提供了额外的自由度,因而使晶界滑移和晶界迁移更易进行,不利于合金的抗蠕变性能。

镁合金板材
 
目前Mg-RE稀土镁合金是重要的耐热合金系,适用于200~300℃下长期工作的零部件。稀土元素在镁中具有较大的固溶度极限,而且随温度下降,固溶度急剧减少,可以得到较大的过饱和度,从而在随后的时效过程中析出弥散强化相。含RE的析出相通常具有高的热稳定性,除Mg-RE系耐热镁合金外,现有其它的耐热镁合金仍存在耐热性不足或综合力学性能、工艺性能欠佳的问题,虽然不断有新型合金被开发出来,但是其工作温度仍低于180℃。

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