金屬與合金

鎂合金(magnesium alloys)

鎂是我們使用的最輕結構金屬,比鋁還輕,約只有鋼的四分之一重。當省下每一克最重要時就會找上它:筆電與相機機身、電動工具外殼、汽車方向盤與座椅骨架,還有昔日氣冷引擎的曲軸箱。若東西必須又輕又剛、又能薄薄地切削或壓鑄,鎂很誘人。

鎂的密度只有約 1.7 g/cm^3,剛度重量比與強度重量比都極佳,還能俐落壓鑄、易於切削。它是六方最密堆積,而這裡有個陷阱:HCP 金屬滑移系統少,所以鎂在室溫下的延性不如立方金屬,通常以鑄造或熱加工成形,而非深度冷成形。合金以字母數字代號命名(A 為鋁、Z 為鋅):最常見的壓鑄合金 AZ91,就是含約 9% 鋁、1% 鋅的鎂。

凡是以質量為敵之處鎂都勝出,但它伴隨著必須尊重的真實危害。它化學性活潑:細鎂粉或薄鎂帶會猛烈燃燒(雖然實心鑄件難以點燃),所以切削屑必須小心處理。它容易腐蝕,尤其在潮濕環境中與其他金屬耦合時的電偶腐蝕,因此鎂件需要塗層並小心隔離。加上它模數低、高溫強度平平,都是限制。正是這些缺點,而非重量,使鋁而非鎂,仍是預設的輕量金屬。

AZ91 鎂以約 1.8 g/cm^3 壓鑄成筆電機殼或相機機身,比同一零件用鋁還輕約三分之一,但零件需要保護塗層,因為裸鎂會腐蝕,尤其在與鋼螺絲接觸之處。

最輕的結構金屬(約 1.7 g/cm^3),但 HCP 結構限制了冷延性,而且它比鋁更易腐蝕與點燃。

鎂會燃燒的恐懼半對半錯:細屑、粉末或薄帶易燃,但實心鎂鑄件其實很難點燃。更日常的問題是腐蝕,尤其鎂在潮濕中接觸鋼或鋁時的電偶腐蝕。

又称
鎂合金