由于鎂的電位很低,氧化膜疏松多孔,耐蝕性很差,應(yīng)用范圍受到很大限制。為了充分利用鎂合金的低密度,有必要從合金化、熱處理和保護(hù)等方面不斷尋求提高鎂合金耐蝕性的途徑,這是鎂合金開發(fā)和推廣的主要任務(wù)。鎂是一種非?;顫姷慕饘佟K臉?biāo)準(zhǔn)電極電位E=-2.37伏相對低于其他金屬,也就是說,它對大多數(shù)其他金屬是正的。因此,鎂已成為常用工程部件陰極保護(hù)系統(tǒng)的犧牲陽極。一般來說,鎂是耐堿的,但不是耐酸的。在室溫下,氫在鎂中的固溶度極小,但隨著溫度的升高而增加。在常溫下,鎂可以與空氣中的氧形成Mg0薄膜。膜的密度系數(shù)很小,所以氧化膜不致密,所以鎂不耐腐蝕。在高溫下,鎂與水的反應(yīng)比與氧的反應(yīng)更劇烈。當(dāng)鎂熔體與水接觸時,會釋放出大量的氫氣和熱量。氫氣與空氣中的氧氣結(jié)合形成水后,會迅速蒸發(fā),通常會導(dǎo)致爆炸。當(dāng)鎂在室溫下變形時,它是一個緊密堆積的六邊形晶格,只有一個滑移系統(tǒng)。因此,鎂比鋁具有更低的塑性和更大的各向異性。隨著溫度的升高,鎂的滑移系增加,在498K以上出現(xiàn)(1011)面滑移,塑性顯著提高。因此,泵管制造商可以在573-873K的溫度范圍內(nèi)擠壓、軋制和鍛造鎂合金。此外,鎂合金也可以通過鑄造形成,鎂合金的壓鑄工藝性能優(yōu)于大多數(shù)鋁合金。此外,鎂容易被空氣氧化成具有高熱脆性的氧化膜,在焊接過程中容易形成夾渣,嚴(yán)重阻礙焊縫的形成。鎂合金的焊接過程比鋁合金復(fù)雜。
與其他合金相比,鎂合金具有以下特點(diǎn):(1)與鋁和鋅合金相比,鎂合金具有較低的結(jié)晶潛熱,因此在型腔中的熔融金屬可以以100-1000/s的速度快速凝固,一般比鋁壓鑄周期短20-30%,減少了模具磨損。(2)鎂合金的密度僅為鋁合金的2/3,在相同的注射壓力下可以獲得較高的內(nèi)澆口壓力(3)鎂合金與鋼或鐵的親和力較低,可以減少粘模。此外,鎂合金的比熱容小。因此,模具的使用壽命是壓鑄鋁合金的2-3倍。(4)鎂合金具有良好的切削性能,切削速度比鋁合金快4倍左右。鎂合金以其優(yōu)異的壓鑄工藝性能在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,有效地保證了壓鑄生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。金屬鎂自發(fā)現(xiàn)以來已有200多年的歷史(1808-2012),工業(yè)生產(chǎn)也有126年的歷史(1886-2012)。在126年的發(fā)展和生產(chǎn)實(shí)踐中,完成了各種鎂礦石(菱鎂礦、海水、鹽湖鹵水、蛇紋石、光鹵石)中鎂的脫水、氯化、電解的理論和實(shí)踐,以及以白云石為原料的內(nèi)熱、外熱、半連續(xù)導(dǎo)渣煉鎂的理論和實(shí)踐。從20世紀(jì)80年代到21世紀(jì)初,各種煉鎂方法(電解法和硅熱法)出現(xiàn)了許多高新技術(shù)。世界鎂工業(yè)發(fā)生了巨大的變化,特別是在鎂合金材料工業(yè)快速發(fā)展的背景下,進(jìn)一步推動了鎂工業(yè)的發(fā)展。從20世紀(jì)90年代末到21世紀(jì),鎂作為“時代的金屬”,出現(xiàn)在冶金行業(yè),成為有色金屬的領(lǐng)導(dǎo)者。金屬鎂在民用市場(汽車工業(yè)、精密機(jī)械工業(yè)、結(jié)構(gòu)材料工業(yè)、電化學(xué)工業(yè))和航天技術(shù)中的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢和獨(dú)特性,從而促進(jìn)了鎂的穩(wěn)定增長。近年來,全球鎂的生產(chǎn)和消費(fèi)趨勢有所好轉(zhuǎn)