求一篇关于合金的短文?

镁是最轻的结构金属。几种常见结构金属的密度(g·cm-3)(20o)如下:

铝镁钛铁铜

2.70 1.74 4.51 7.87 8.96

可以看出,镁的密度约为铝、钛、铁、铜的64%、39%、22%和19%。

由于镁的密度低,其合金也以重量轻而闻名。一般镁合金的密度在1.8g·cm-3-3以下,镁锂合金的密度低于镁1.6g·cm-3-3。有些超轻的镁锂合金甚至低于1,比水还轻。镁和金的低密度使它们的特殊性能得到改善。例如,20o时的弹性模量为45Gpa,高于水的弹性模量。但是,它们的比弹性模量是相同的(~~26 GPA)。镁及镁合金由于质量小,在交通运输、航空工业和航天工业中有很大的应用前景。

镁的熔点为651℃,沸点为1107℃。镁的蒸气压很高,627℃时为215215.95 Pa,727℃时为1037.1Pa。在空气中,镁会慢慢氧化,失去银色光泽,变黑。如果温度升高到400℃以上,镁的氧化速度会加快。超过500℃,氧化速度会更快,会着火。此时会生成氧化镁和少量的氮化镁。镁燃烧时会发出很强的光。这个功能很受人们欢迎。早期用于摄影和照明,给人留下美好的影像和记忆。在战争期间,把战场和目标当作白天来照明。也用于制造燃烧弹,点燃战区物资装备,杀伤对方有生力量。人们还利用镁的这一特性,用镁粉、铝粉等原料制作烟花。在喜庆的夜晚,人们可以看到“嫦娥奔月”和“女神散花”...各种各样的烟花在夜空中飞舞,五颜六色,给人们带来巨大的欢乐。对了,镁的这种“自我牺牲”和“乐于助人”的精神随处可见。例如,由于其活泼的电化学性质,它已被用作自我牺牲的阳极,保护其他金属和设备。它也被用作一次电池的阳极,耗尽自身并照亮他人。

由于其高化学活性,金属镁是耐腐蚀性最差的金属之一。在酸性、中性和弱碱性溶液中,会被腐蚀,变成Mg2+离子。各种类型的大气都会对镁产生不同程度的腐蚀。在干燥空气中,其表面会形成一层暗淡的多孔氧化膜。在潮湿的气氛中,产物的组成大致为MGC O3·3H2O+MgSO 4·7H2O+Mg(OH)2。随着大气湿度的增加,工业区和海洋环境大气中的二氧化硫和氯化物会加剧镁的腐蚀。镁中的氯化物杂质和铁杂质也会加速镁的腐蚀。所以工业上生产的镁锭必须经过涂层钝化,上油,涂蜡纸。

镁是地壳中分布最广的元素之一,占地壳重量的2.77%,仅次于含量第四丰富的金属元素(位于al、Fe、Ca)。在自然界中,镁只能以化合物的形式存在。在已知的1500多种矿物中,含镁矿物有200多种,主要有碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐、氧化物、海洋和盐湖。它是镁的主要来源。海水中含有10多种元素,镁的含量排在第三位,仅次于Na和k,海水中镁的含量为0.13%,每立方千米海水中有1.3万吨镁,相当于全球镁年消耗量的4倍(见表2.8)。盐湖水中的镁浓度高于海水中的镁浓度。东以色列和约旦

纯镁不适合作为结构材料。用作结构材料的镁主要是镁合金和铝镁合金。世界上大约有1000种铝合金,如果按化学成分分类,大约有300种。这300种铝合金几乎都含有镁,其中以镁为主要添加剂的铝镁合金约有40种(镁含量最高为10.5%)。世界各地的镁合金品牌* * *这些品牌按照化学成分可以分为30多种。黄色变形镁合金有10多种,铸造镁合金有20多种,铸造镁合金主要有以下三个体系。

1)镁铝合金。自从它在第一次世界大战中被德国使用以来,这种合金已经成为最广泛使用的铸造镁合金的基础。它大部分含有8% ~ 9%的铝和少量的锌(以提高抗拉性能)和锰(以提高耐腐蚀性)。

2)镁铝锌合金。在Mg-Al合金中加入锌会起到一定的强化作用,其中含锌量高的合金具有诱人的压铸特性,如Mg-8Al-8Zn具有足够的流动性,可用于压铸,其流动性和耐蚀性优于传统的Al-Zn合金。

3)含锆的镁合金。锆可以细化晶粒,提高镁合金的拉伸性能和蠕变能力,满足航空航天工业的需要。属于该系列的合金包括镁-锌-锆合金、镁-稀土-锌-锆合金以及镁-钍基和镁-银基含锆合金。这些含有稀土金属和钍的合金可以焊接。钍也可以改善铸造。

镁是立方晶格的金属,能承受的变形是有限的(尤其是低温下)。其变形材料主要是在300 ~ 500℃的温度范围内被挤压。生产采用轧制和压力锻造。变形合金根据是否含锆可分为两类。根据变形产品的类型可分为三类:薄板和厚板用1轧制金,如AZ31(Mg-Al-Z系)、ZM21(Mg-Zn-Mn系)和Ze10 (Mg后两种强度较低。LA141A(镁锂铝)等。也属于这一类,前面有详细介绍。含钍的HK31(Mg-Th-Zr系统)和HM21(Mg-Th-Mn等)也属于这一类。)随后发展起来。

镁合金都有密度低的特点,尤其是一些镁锂合金(见上图),密度甚至低于1。美国、英国、俄罗斯等国都在开发含钇的镁合金。一种Mg-8.5Y-1.25Zn-0.5Zr合金,其密度小于1.9g cm-3-3,抗拉强度密度为420Mpa,0.2%屈服强度为360Mpa,高于现有任何变形镁合金,与高强铝合金相当。

镁铝合金又称铝镁合金,分子式:Mg4Al3分子量:178.22颜色为灰褐色,比重约为2.15g/cm3,熔点为463℃,燃烧时产生的温度达到2000℃-3000℃。在烟花生产中作为还原剂起着非常重要的作用,也可用作白光剂和发光剂。

镁铝合金是由镁锭和铝锭在保护气体中高温熔化而成。关于镁铝合金的组织,长期以来有两种意见。一种理论认为镁铝合金是简单的物理混合物;另一种说法是镁铝合金的晶体结构是内部改变的,不是简单的物理混合。

当镁锭和铝锭高于1150K时,部分铝与空气中的氧气反应生成α-al2o 3。氧化铝的这种晶体化学性质是惰性的,起到屏障和隔离的作用。温度低于1150K时,在B-Al2O3中诞生,这种晶体与酸反应,不能保护里面的镁铝合金。

标准镁铝合金中镁和铝的含量各为50%左右。活性铝的含量对烟花的安全生产和产品质量有很大影响。但生产镁铝合金的企业多为民营企业。这几年铝锭比镁锭贵,利益驱动,大部分不按国家标准生产。目前镁铝合金粉末中铝含量普遍在50%以下,有的铝含量低至40%。随着镁含量的增加,镁铝合金的性能接近镁粉,火工品的撞击感度和摩擦感度增加,使火工品更加灵敏,从而增加了隐患。我们可以使用下面的化学机理来测试镁铝合金中的铝含量。

1,盐酸与镁铝合金的反应

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

2.混合溶液与氢氧化钠溶液反应(在混合溶液中滴几滴石蕊或酚酞试剂作为指示剂,避免氢氧化钠过量)。

氯化镁+2氢氧化钠= 2氯化钠+氢氧化镁↓

AlCl3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3↓

3.过滤,干燥,称重,重量为G1g。

4.氢氧化铝与过量的氢氧化钠反应。

氢氧化铝+氢氧化钠=铝酸钠+2H2O

5.未反应的产物是氢氧化镁。过滤,干燥,称重,重量为G2克。

镁铝合金中铝的含量Al%=(G1-G2)/G×34.62%。

GB150-85规定镁铝合金中铝含量为47-53%,铝含量低于此范围的镁铝合金易造成质量事故和安全事故,应慎用。

镁锭在镁铝合金中的应用:镁铝合金是由镁锭和铝锭在保护气体中高温熔化而成,其成分分为简单物理混合和改变晶体结构的物理混合两种。