基本介紹
- 中文名：輕型合金
- 主要材質：鋁合金、鎂合金
鋁合金的發展,鎂合金的發展,
鋁合金的發展
鋁合金是一種較年輕的金屬材料，在20世紀初才開始工業套用。第二次世界大戰期間，鋁材主要用於製造軍用飛機。戰後，由於軍事工業對鋁材的需求量驟減，鋁工業界便著手開發民用鋁合金，使其套用範圍由航空工業擴展到建築業、容器包裝業、交通運輸業、電力和電子工業、機械製造業和石油化工等國民經濟各部門，套用到人們的日常生活當中。現在，鋁材的用量之多，範圍之廣，僅次於鋼鐵，成為第二大金屬材料。鋁材套用的迅速發展是世界鋁工業界不斷開發新的鋁合金材料的結果。鋁合金的發展可追溯到1906年時效強化現象在柏林被Alfred Wilm偶然發現，硬鋁Duralumin、隨之研製成功並用於飛機結構件上。在此基礎上隨後開發出的Al-Cu-Mg系合金，如2014和2024，其抗拉強度為350~480MPa'，至今仍在使用。第二次世界大戰期間，由於軍用航空材料的需要，抗拉強度超過500MP'的Al-Zn_Mg_Cu.合金髮展起來，其中最著名的合金是7075。第二次世界大戰後，－系列新合金（尤其是7000系），如7050、7010、7475和7055等研製成功。這些鋁合金的研製，在不斷提高強度的同時，更加注重改善其抗應力腐蝕性能和斷裂韌性，以提高構件的工作可靠性。目前，高強、高韌是鋁合金髮展的主要方向。
鎂合金的發展
鎂合金是實際套用中最輕的金屬結構材料，但與鋁合金相比，鎂合金的研究和發展還很不充分，鎂合金的套用也還很有限。目前，鎂合金的產量只有鋁合金的1%。鎂合金作為結構套用的最大用途是鑄件，其中90%以上是壓鑄件。
限制鎂合金廣泛套用的主要問題是：由於鎂元素極為活潑，鎂合金在熔煉和加工過程中極容易氧化燃燒，因此，鎂合金的生產難度很大；鎂合金的生產技術還不成熟和完善，特別是鎂合金成形技術有待進一步發展；鎂合金的耐蝕性較差；現有工業鎂合金的高溫強度、蠕變性能較低，限制了鎂合金在高溫（150～350℃）場合的套用；鎂合金的常溫力學性能，特別是強度和塑韌性有待進一步提高；鎂合金的合金系列相對很少，變形鎂合金的研究開發嚴重滯後，不能適應不同套用場合的要求。鎂合金可分為鑄造鎂合金和變形鎂合金。鎂合金按合金組元不同主要有Mg-Al-Zn-Mn系（Az）、Mg-Al -Mn系（AM）和Mg-Al-Si-Mn系（As）、Mg-Al-RE系（AE）、Mg-Zn-Zr n（ZK）、Mg-Zn-RE系（zE）等合金。常用鑄造鎂合金的牌號及性能見表4。
我國具有豐富的鎂資源，原鎂產能、產量和出口均居世界首位。在鎂和鎂合金的研究和套用領域，我國與歐美等已開發國家之間的差距還相當大'一方面，我國的原鎂質量差，鎂合金錠的質量也不盡如人意，出口缺乏競爭力，作為結構材料套用的鎂在國內的消耗量又很少，只能作為初級原料低價出口，屬典型的資源出口型工業，目前，國內的鎂冶金企業大都處於虧損或面臨倒閉；另一方面，我國對鎂合金的研究和套用更顯薄弱。因此，如何利用我國的鎂資源優勢，將鎂的資源優勢轉變為技術、經濟優勢，促進國民經濟發展、增強我國鎂衍業的國際競爭力，是擺在我們面前的迫切任。
