头条共创
随着人们生活质量的提高，对产品美观和品质的要求也在不断提高。越来越多的消费品由合金材料制成。金属材质给人一种奢华、坚固、耐用的感觉，但传统的塑料外壳产品在消费者心目中逐渐被贴上“廉价”、“低质”的标签。
对于消费品来说，常用的合金材料包括铝合金、锌合金和镁合金。钛合金因其优异的生物相容性而常用于医疗领域。接下来我们来比较一下这些合金材料的特性。
因此，首先进行归纳总结。请参阅下面的性能比较表。
物理性能对照表
这四种合金中，钛合金最硬，强度也最高。从硬度上来说，钛合金比其他三种合金要硬很多。从抗拉强度来看，钛合金强于锌合金，其次是镁合金。
强度和硬度比较
然而，在产品结构设计中考虑比重时，密度最高的锌合金的比强度最低。钛合金和镁合金比强度高，但钛合金价格昂贵，加工性差，因此镁合金常用于必须综合考虑重量和强度的结构件。
铝合金
材质成分请直接联系度娘。我就在这里列出来，不浪费空间。铝合金密度为2.632.85g/cm3，强度高（b为110270MPa），比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，具有良好的铸造性能和塑性加工性能。良好的导电性、导热性、良好的耐腐蚀性和焊接性。
压铸铝合金具有较好的流动性，熔点为660。
铝合金在产品结构设计方面具有最丰富的工艺应用形式，常用的加工工艺有压铸、挤压、机械加工、冲压、锻造等。铝合金型材广泛用于门窗的构造，也常用于机械设备的框架构造。铝合金还用于电子和消费产品的外壳，此类产品对外观要求较高，更常见的工艺包括挤压、机械加工和冲压。
压铸铝合金含有大量Si，在阳极氧化（阳极氧化）时直接与化学溶液发生反应，减少氧化后的表面效果，使其适用于快速移动消费品的外壳。铝压铸件很少使用。比较穷。摩托车发动机壳体常用于要求结构复杂、重量轻、有足够强度的内部结构件，毛坯采用铝合金旋转压铸件。
铝铸发动机外壳
铝牌号：
1、该系列为纯铝（铝含量大于99.00%），系列牌号的最后两位数字以最低铝含量的百分比表示。牌号中的第二个字母表示对原始纯铝的修改。
2、系列牌号的最后两位数字没有特殊含义，仅用于区分同一组内的不同铝合金。牌号中的第二个字母表示对原始纯铝的修改。
2、该系列包括： 以铜为主要合金元素的铝合金。 2011易切削合金，切削性能好，强度高。 2018 2218 锻造合金，具有良好的锻造性能和较高的高温强度。
3、系列：以锰为主要合金元素的铝合金。 3105 3105 建筑材料、彩色铝板、瓶盖。
4、系列：以硅为主要合金元素的铝合金。 4032具有优异的耐热性和耐摩擦性，热膨胀系数小。活塞，气缸盖。
5、系列：以镁为主要合金元素的铝合金。 5052是最流行的中等强度合金，常用于钣金、船舶、车辆、建筑、瓶盖、蜂窝板等。
6、系列：以镁为主要合金元素，以Mg2Si相为强化相的铝合金。 6063是典型的挤压用合金，具有良好的挤压性能、耐腐蚀性和表面处理性能。护栏、高扶手、车辆、家具等家用电器和装饰品。
7、系列包括： 以锌为主要合金元素的铝合金。 7075铝合金是最强的合金之一，但耐腐蚀性较差，用7072皮覆盖可提高耐腐蚀性但增加成本。飞机、滑雪杖。
8、系列：以其他元素为主要合金元素的铝合金
9、系列为：预合金组
抗拉强度超过480MPa的铝合金称为高强度铝合金，主要是以Al-Cu-Mg和Al-Zn-Mg-Cu为主的合金，即2XXX（硬铝合金）和7XXX（超硬铝合金）。它是一种合金。前者的静态强度略低于后者，但工作温度高于后者。合金因其化学成分、熔化和凝固方法、加工工艺和热处理方法的不同而性能差异很大。
常用铝合金性能表
锌合金
锌合金熔点低，流动性好，易于焊接。根据制造工艺的不同，可分为铸造锌合金和变形锌合金。铸造锌合金具有优良的流动性和耐腐蚀性，适用于压铸电器和汽车零部件外壳。改性锌合金具有良好的塑性和延展性，主要用作电池壳、印刷电路板、屋顶板和日常五金件。铸造合金的产量远大于变形合金，而变形合金很少用于快速消费品的结构件。因此，以下文章将仅关注锌压铸合金。
锌合金的密度为6.3~6.7g/cm，抗拉强度b为280~440MPa，熔点较低，为385，易于压铸。
锌合金是这里介绍的四类合金中比重最高的，并且具有优异的流动性，使得铸造复杂形状和薄壁精密零件成为可能。光滑的。我设计过的最薄的锌合金压铸件的壁厚仅为0.4毫米。
在室温下，锌合金具有优异的强度。请注意，锌合金不适合在高温和低温（0以下）工作环境中使用。但高温下的拉伸强度和低温下的冲击性能显着降低。锌合金的耐腐蚀性差，如果合金成分中的铅、镉、锡等杂质元素超标，铸件就会老化、变形。锌合金压铸件会发生老化，长期使用后会自然失去强度而变脆。因此，接到不少投诉称，锌合金水龙头在更换时出现脆性断裂，水龙头的螺纹部分残留在水管内部，无法拆除。因此，装修时最好选择铜质水龙头，而不是锌合金水龙头。
目前世界各地铸件使用的标准系列主要有两大类：ZAMAK合金和ZA系列合金。使用的ZAMAK 合金为ZAMAK 2、ZAMAK 3、ZAMAK5 和ZAMAK 7。 （为简单起见，我们将上述合金统称为2号、3号、5号、7号合金）。 ZA系列包括ZA-8、ZA-12、ZA-27和ZA-35。 ZA-8主要用于热室压铸，而ZA-12和ZA-27由于特殊熔炼要求只能用于冷室压铸。 ZA-35 通常用于重力铸造。 ZAMAK合金是在ZA系列合金之前开发的，主要用于压力铸造。应用最广泛的是3号锌合金。
ZAMAK 2:用于机械性能有特殊要求、硬度高、耐磨性好和一般尺寸精度要求的机器零件。
ZAMAK 3: 良好的流动性和机械性能。用于机械强度要求不高的铸件，如玩具、灯具、装饰品、以及一些电器零件等。
ZAMAK 5: 具有良好的流动性和良好的机械性能。用于要求机械强度的铸件，如汽车零件、机电零件、机械零件、电器零件等。
ZA8:具有优异的冲击强度和尺寸稳定性，但流动性较差。用于要求小型、精度、机械强度的电气零件等压铸作业。
Superloy :具有优异的流动性，适用于电气零件及其壳体等薄壁、大尺寸、高精度、复杂形状工件的压铸。
镁合金
镁合金是以镁为基础添加其他元素的合金。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量的锆或镉。目前应用最广泛的合金是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌合金。镁合金因其优良的铸造、挤压、切削、弯曲性能，可广泛应用于汽车、电子、纺织、建筑、军事等领域。
镁合金的熔点为650，比铝合金的熔点低，具有优良的压铸性能。镁合金铸件的抗拉强度与铝合金铸件相当，一般超过250MPa，最高可达600MPa。
镁合金密度低（约1.8g/cm3），强度高。镁合金是金属结构材料中最轻的，比重为1.8，是铝的三分之二，铁的四分之一，比强度高达133，可作为高强度材料。高强度镁合金的比强度可与钛相媲美。
镁合金具有较高的弹性模量和优异的减震性能，当施加冲击载荷时，吸收的能量是铝合金件的一半，因此具有优异的抗冲击和降噪性能。
镁合金具有良好的压铸性能，压铸件最小壁厚可达0.5mm，适合生产各种汽车压铸件。镁合金零件稳定性高，压铸件铸造性和尺寸精度高，可进行高精度加工。
镁合金在散热方面具有绝对的优势，因为在相同体积和形状的镁合金和铝合金制成的散热器的情况下，某一热源产生的热量（温度）很容易通过散热片传递到镁合金。有性别。散热片到达顶部的速度比铝合金快，顶部容易出现高温。
但镁合金的线膨胀系数很大，在25-26m/m，铝合金为23m/m，黄铜为20m/m左右，结构钢为12m。 /m。 ，铸铁约为10m/m，岩石（花岗岩、大理石等）仅为5-9m/m，玻璃为5-11m/m。当应用于热源时，必须考虑温度对结构尺寸的影响。
镁合金应用示例：中档到高端和专业数码单反相机通常使用镁合金，因为镁合金强度高、耐用且易于操作。内部产生高温的投影仪镁合金用于要求轻量化、高强度的散热部件，如汽车方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、后视镜支架、配电支架等。
镁合金压铸方向盘架
根据成形方法的不同，分为变形镁合金和铸造镁合金两类。
镁合金牌号用字母、数字、字母表示。第一个字母代表最重要合金元素的代号（元素代号见下表），后面的数字代表该最重要合金元素的上限和下限的平均值。最后一个英文字母是识别代码，用于识别某些组成元素不同或元素含量略有不同的合金。
常用镁合金牌号有AZ31B、AZ31S、AZ31T、AZ40M、AZ41M、AZ61A、AZ61M、AZ61S、AZ62M、AZ63B、AZ80A、AZ80M、AZ80S、AZ91D、AM60B、AM50A、M1C、M2M、M2S、ZK61S、 20M，LZ91 、LZ61、LZ121、LA141、LA191、LAZ933、LA81、LA91、LAZ931、MA18、MA21、MA14等
钛合金
钛合金是指由钛与其他金属组成的各种合金金属，具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点。钛合金广泛用于制造航空发动机压气机零件、框架、蒙皮、紧固件、起落架等。钛合金还用于火箭、导弹、高速飞机的结构件。
钛是同素异形体，熔点为1668，在882以下具有密排六方晶格结构（称为钛），在882以上具有体心立方晶格结构。 钛。利用钛的上述两种结构的不同性能，添加适当的合金元素，可以获得不同结构的钛合金。钛合金在室温下具有三种基体组织，分为合金、(+)合金和合金三类。在日本，它们分别写为TA、TC 和TB。
钛合金的密度一般在4.51g/cm3左右，仅为钢的60%。一些高强度钛合金的强度超过了许多合金结构钢。因此，钛合金的比强度（强度/密度）为：远远优于其他金属结构材料，可以生产单位强度高、刚度优异、轻量化的零件。
某些钛及钛合金的机械性能
钛无毒、轻质、高强度和生物相容性，使其成为用于人体植入物的理想医用金属材料。在美国，推荐在医疗领域使用五种钛合金：TMZFTM（TI-12Mo-^Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr和Timetal 21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）马苏。 ）、Tiadyne 1610（Ti-16Nb-9.5Hf）和Ti-15Mo适用于人体植入物，例如人造骨和血管支架。
TiNi合金具有优异的生物相容性，利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例有很多。血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙科矫形丝、血管支架、骨板、髓内针、人工关节、避孕药具、心脏修复组件、人工肾微泵等。
钛合金制品可以通过压铸或机械加工的方法获得。钛合金的熔化温度很高，对模具钢的要求也很高。钛合金的加工方法有很多，包括车削、铣削、镗削、钻孔、磨削、攻丝、锯切、电火花加工等。
钛合金的机械加工性能也较差。切削钛合金时的切削力仅略高于相同硬度的钢，但大多数钛合金的导热系数很低，为钢的1/7，铝的1/16，因此热量会昂贵的。切削产生的粉尘不能迅速消散，而积聚在切削区域，导致刀具切削刃快速磨损、塌陷并形成积屑瘤。
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