镁合金的牌号分类与性能对比

工业用的镁可达到99.99%以上的纯度，但纯镁本身不能用作结构材料。为了增强纯镁的性能，可以添加铝、锌、锂、锰、锆和稀土等合金元素，制成镁合金，具有较高的强度，并广泛应用于结构材料领域。根据不同的合金元素，镁合金可以分为Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Mn、Mg-Zr和Mg-RE五个系列。此外，镁合金还可以根据加工性能分为铸造镁合金和变形镁合金，无论是哪种类型的镁合金，在经过不同的热处理后，其性能都会有所不同。

关于镁合金的命名方式，目前国际上倾向于采用美国材料试验协会（ASTM）的方法。根据ASTM命名法，镁合金的名称由字母-数字-字母三部分组成。第一部分是由1~2种主要合金元素的代号组成，按含量高低的顺序排列。具体的合金元素代号请参考表1。第二部分是这些元素的质量百分比，按元素代号的顺序排列。镁合金的牌号中的两位数字表示主要合金元素的名义质量百分比，四舍五入取最接近的整数。字母的排列顺序根据实际合金中元素的含量多少来确定，含量较高的元素排在前面。如果两种元素的含量相同，则按照英文字母的先后顺序排列。然而，这种命名方式的局限性在于无法表示其他意图添加的元素。因此，这个体系需要改进。第三部分的后缀字母A、B、C、D、E等表示成分和特定范围的纯度变化，同时也表示镁合金发展的不同阶段。例如，AZ91E表示主要合金元素为铝和锌，其名义含量分别为9%和1%，E表示它是AZ91合金系列中的第五个变种。

表1 镁合金中合金元素代号

ASTM镁合金命名法中还包括表示镁合金性质的代码系统，由字母外加一位或多位数字组成（表2-2）。合金代码后为性质代码，以连字符分开。如AZ91D-T表示热处理态Mg-9Al-Zn合金。

表2 镁合金牌号中的性质代码

镁合金的分类是按照成形工艺进行划分的，包括变形镁合金、铸造镁合金、压铸镁合金和航空镁合金。其中，变形镁合金用MB表示，铸造镁合金用ZM表示，压铸镁合金用YM表示。在航空镁合金中，与其他铸造镁合金相比，在牌号上会多加一个横杠。

以几个示例来说明这种标记方法：1号铸造镁合金使用ZM1表示，2号变形镁合金使用MB2表示，5号压铸镁合金使用YM5表示，5号航空铸造镁合金使用ZM-5表示。

表3 国产镁合金的牌号和主要成分