工业纯镁的纯度可达99.9%以上,因强度低和其他一些原因,很少在工程上用做结构材料。在纯镁中加入铝、锌、锰、稀土、错、锂、银、铺、钍等元素,合金化后得到的高强度轻质镁合金,可广泛用做结构材料。目前,也生产出几种非合金化工业纯镁,用于非结构用途,如用做功能材料和化工材料等。
工业纯镁的牌号和化学成分
原生电解镁和硅热还原金属镁的纯度可达99.8%以上,根据一些具体的技术规范对其单个或多个杂质元素含量加以限制可以满足多数化学和冶金用途的要求。因此,大多数商用纯镁都是原生电解镁或硅热还原金属镁。而某些对某一具体杂质含量有特殊要求或纯度要求很高的场合可采用一些特殊牌号的高纯镁。高纯度的精炼镁通常是用原生镁真空精炼而成。表2-1为常用工业(商用)纯镁的牌号及化学组成。
杂质元素对纯镁组织和性能的影响
镁中*常见的金属元素有铝、铁、硅、铜、镍、钠、钾、铍、钙等。铍和钙为有益元素,铝能溶于镁中形成固溶体,对镁的组织和性能没有明显影响。其他金属元素为有害杂质,其中以铁、铜、镍的危害为*大。
铁、钠、钾不溶于镁内,而以纯金属形式存在于晶界。硅、铜、镍在镁中的溶解度极小,常与镁形成Mg,Si、Mg2Cu、Mg2Ni等金属间化合物,以网状形式分布于晶界。钠、钾能使合金的偏析及收缩增大,导致合金力学性能降低。少量的铁、铜、镍、硅对镁的力学性能影响不大,但会强烈降低镁的耐蚀性能,尤以铁、铜、镍为甚。
为了防止镁的腐蚀,在储存使用之前,需采取适当的防腐措施,如进行表面氧化和涂油、涂漆保护。
镁及镁合金在与其他金属接触时,还可能产生接触腐蚀。因此,在和铝及铝合金(铝一镁金、镍及镍合金、钢及贵金属接触时,需在接触面上垫以浸油纸、石蜡纸或其他对镁无腐蚀作用的材料。
在一定条件下,镁可与其他元素反应形成化合物。
镁板
工业纯镁的用途
工业纯镁的力学性能低,不做结构材料使用。在工业上,工业纯镁除了少部分用于化学工业、仪表制造及军事工业外,主要用于制造镁合金及生产含镁铝合金的合金元素。目前,世界上的原镁产量约有50%用于制造镁合金,33%用于制造铝合金,其余的用做生产某些合金的还原剂、脱氧剂及变质剂等。