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发表于 2007-11-13 19:02:18
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来自： 中国山东泰安
浮在水上的合金. ]( z( \" Y: E* `+ v: I
浮在水上的合金
4 t+ m: P, |8 p& W4 k$ k; H龚根生 金属世界 1996.2
% [' c8 v' Q2 J; s1 Y( Z d, c2 ^在当今大力推进节能降耗、保护地球环境的时代，构件的材料轻量化是人们孜孜以求的目标。最近日本研究出一种能浮在水上的合金——超轻量的镁-锂（Mg-Li）合金，引起了人们的极大兴趣。
8 \& l' N& c) I5 t/ O: m7 b" ^0 Y/ o Mg的密度为1.74g/cm 。比Al的密度（2.78 g/cm ）还低，是实用金属材料中最轻的。Mg合金在航空、汽车等领域的应用正日益扩大。Mg在200℃以上加工性能良好，可与Al合金匹敌；在200℃以下，其晶体结构为密排六方，加工性很差；若在室温下进行塑性加工，将全面开裂。因此，Mg合金主要用铸造的方法来成形。
& `6 e6 F) b$ C$ e% k 另一种金属Li的密度仅0.543 g/cm 。虽然很轻，但不能单独实际应用。一个有趣的事实是，当Li加入到Mg中，形成Mg-Li合金时，其晶体结构和加工性能都发生了变化。由Mg-Li二元相图可知，当在Mg中加入6%以上Li时，出现体心立方结构的β相，冷加工性显著改善；当加入12%以上Li时，形成β单相组织，冷加工性良好。而且，随着Li添加量的增加，密度的下降，在加入33%Li时，Mg-Li合金的密度为1g/cm 。由此看来，在开发轻量而且加工性优良的合金方面，Mg-Li合金可以说是最有希望的。
) a4 a: u3 A: @( y8 c( ` 最近，日本长冈技术科学大学以小岛阳教授为首的研究小组，采用高频真空感应炉、氩气保护和特殊的熔炼工艺，制得了密度为0.95g/cm 。即能浮在水上的Mg-Li合金。随着Li加入量的增加，密度减低，为制得0.95g/cm 的合金，必须加入37%的Li。而且，为了提高合金的强度，利用固溶强化或析出强化，可以添加5%的Al或Zn。需添加较多的Li。该研究小组制得的浮在水上的合金，其成分和密度如下： P* @) Y. t& }% u6 n3 v
合金 密度（g/cm 5 X: z9 Q9 r# D6 W. h
Mg-36.8%Li 0.9594 d( h- Y+ ^) @$ H
Mg-37.6%-5%Al 0.948
( n- s- Z: R( c: I& T, C. Q$ E7 w3 j- MMg-38.5%-5%Zn 0.946
, B! n4 b B4 b2 P 若以相同重量的体积来进行比较，Mg-Li合金2为Cu、Fe的9倍、Al的3倍，就是说，用Mg-Al合金制作的构件，重量可以大大地减轻。
6 ^! |7 R6 m. N7 L: A 那么，Mg-Li合金的加工性能如何呢？将截面积为100cm 、高为20cm的Mg-Li-Zn合金在试验机上进行压缩试验，载荷为100N。压下率可达82%，而不产生边裂；在进行冷轧试验时，可从30mm厚轧至0.04mm的箔片，加工率达99.9%，可见Mg-Li合金的加工性能极佳。
/ u. J3 O1 x1 ^2 T% r1 C6 ~" H; O Mg-Li合金由于重量极轻，而加工成形性优良，可以轧成薄片，因此实用前景广阔，尤其最适合于要求非常轻量化的设备，如宇航机、手提式电子设备等。0 ]: Y+ C: m% W% Z) W; `
为了使Mg-Li合金进一步得到应用，还需作更深入的研究，改进制造方法，改善材料性能，开发旨在提高耐蚀性的表面处理技术。以期在不久的将来，能在宇宙飞船和火箭上得到实际应用。 |
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发表于 2007-11-12 02:13:46
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