锌镁铝合金的优缺点

锌镁铝合金的优点

• 良好的强度和硬度：锌合金硬度65 - 140，抗拉强度260 - 440；铝合金硬度45 - 90，抗拉强度120 - 290，镁合金密度小但强度高、刚性好，普通铸造镁合金和铸造铝合金的刚度相同，但镁合金比强度明显高于铝合金。在锌镁铝合金中，综合了三者的特性，能获得较好的强度和硬度表现，可用于制造需要承受一定外力的结构件等，如汽车零件外壳等产品的制造。其高强度和硬度得益于锌、镁、铝各自的金属特性以及它们形成合金后的协同作用。锌本身有一定的强度，镁的加入可进一步提高强度和刚性，铝也有助于强化合金结构，使整体性能提升。

• 较好的抗腐蚀性能：锌在大气中耐腐蚀，当与镁、铝形成合金后，这种抗腐蚀性能可以在一定程度上得到保留或增强。例如锌铝镁板就具有卓越的抗腐蚀性能，在建筑、汽车制造、工业设备等领域中备受青睐，即使在含有湿气、氧气和化学物质的复杂环境下，也能表现出较好的抗腐蚀性，这是因为合金中的锌、铝、镁元素及其相互作用形成了一种抵抗腐蚀的体系，能够阻止外界物质对材料的侵蚀。

• 优良的压铸性能：锌合金熔点低，流动性好，易熔焊、钎焊和塑性加工。镁合金是良好的压铸材料，具有很好的流动性和快速凝固率。在锌镁铝合金中，继承了锌合金和镁合金的压铸优势，能够压铸生产表面精细、棱角清晰的零件，并且由于压铸性能好，可以生产形状复杂的零件，而且在压铸过程中能防止过量收缩以保证尺寸公差，还能提高生产效率和产品质量，减少废品率。

• 高的比强度：镁合金密度小，其密度只有1.7kg/m3，是铝的2/3，钢的1/4。锌镁铝合金在融合了镁合金的低密度和锌、铝合金的强度特性后，拥有较高的比强度，适合应用于对材料重量有要求的场景，如航空航天领域，在保证结构强度的同时减轻重量。

• 良好的导热和导电性（相比部分其他合金）：铝合金具有优良的导电性、导热性，在锌镁铝合金中，铝元素的存在使得合金也具备一定的导热和导电能力，这在一些需要散热或者导电的应用场景中是非常有利的，例如电子设备中的一些结构部件，既能起到结构支撑作用，又能辅助散热或导电等功能。

• 可加工性强：锌镁铝合金综合了锌合金易熔焊、钎焊和塑性加工，镁合金容易加工（可采用较高的切削速度和廉价的切削刀具，工具消耗低，不需要磨削和抛光，用切削液就可得到光洁表面），铝合金可加工成各种型材的特点，使得该合金具有很强的可加工性，可以通过多种加工方式制成各种形状和规格的产品，以满足不同的工业需求。

• 资源丰富：中国是镁资源大国，菱镁矿、白云石矿和盐湖镁资源等优质炼镁原料在中国的储量十分丰富，为锌镁铝合金中镁元素的供应提供了物质保证。而铝和锌也是较为常见的金属，原料来源广泛，这有利于锌镁铝合金的大规模生产和应用。

锌镁铝合金的缺点

• 镁元素带来的易燃性风险：镁元素与氧元素具有极大的亲和力，在高温下甚至处于固态时就容易与空气中的氧气发生反应，放出大量热，生成的氧化镁导热性能不好，热量不能及时发散，会促进氧化反应进一步进行，形成恶性循环，并且氧化镁疏松多孔，不能有效阻隔空气中氧的侵入，这在一些高温环境或者对防火要求较高的场景下是非常不利的，限制了锌镁铝合金的应用范围。

• 镁合金的室温塑性差：镁属于密排六方晶体结构，在室温下只有1个滑移面和3个滑移系，其塑性变形主要依赖于滑移与孪生的协调动作，但镁晶体中的滑移仅发生在滑移面与拉力方向相倾斜的某些晶体内，因而滑移过程会受到极大限制，而且在这种取向下孪生很难发生，所以晶体很快就会出现脆性断裂，这可能会影响锌镁铝合金在一些需要良好塑性变形能力场景下的应用，如需要进行深度冲压或拉伸成型的部件制造等。

• 可能存在的铸造缺陷：如同铝合金在生产过程中容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷一样，锌镁铝合金在铸造过程中也可能出现类似的问题，这会影响产品的质量和性能，需要在铸造工艺上进行严格的控制和优化，增加了生产成本和工艺难度。

• 合金成分与性能的复杂性：由于锌镁铝合金包含三种金属元素，其合金成分的比例变化会对合金的性能产生复杂的影响。要获得稳定且理想的性能，需要精确控制合金的成分比例、加工工艺和热处理条件等，这对生产技术和工艺控制要求较高，否则可能导致产品性能不稳定。