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铝合金密度(分享 - 铝合金、锌合金、镁合金、钛合金对比)

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

随着人们生活品质的提高，对产品审美和品质的要求也在不断提升。越来越多的消费类产品采用合金材料来制作。金属材料给人高端、坚固、耐用的品质感，而传统的塑料外壳产品在消费者心中逐渐被贴上“廉价”和“低品质”的标签。

对于消费类产品而言，常用的合金材料有铝合金、锌合金和镁合金。钛合金由于其生物相融性好，常用在医疗领域。接下来我们就来扒一扒这几种合金材料的特性，做个对比。

因此，归纳性的总结放在前面，见以下性能对比表。

物理性能对比表

这四种合金，钛合金最硬，强度也最好。硬度方面，钛合金要远硬于其他三种合金。就抗拉强度而言，钛合金强于锌合金，其次是镁合金。

强度和硬度对比

但产品结构设计而言，还需要考虑重量，如果将比重考虑进度，锌合金由于密度最大，比强度反而最小了。钛合金和镁合金比强度高，但钛合金价格昂贵，加工性不好，因此在要综合考虑重量和强度的结构件中，多采用镁合金。

铝合金

材料成分直接找度娘，这里不费篇幅罗列。铝合金的密度为2.63～2.85g/cm，有较高的强度(σb为110～270MPa)，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性。

压铸铝合金的流动性比较好，熔点为熔点660℃。

铝合金在产品结构设计中的工艺应用形式也最丰富，常用加工工艺有：压铸、挤出成型、机加工、冲压、锻造。建筑门窗大量应用铝合金型材，机械设备也常用铝型材搭建框架。电子产品和生活快消品的外壳也不乏铝合金，这类产品外观要求较高，比较常见的工艺是挤出，机加工，冲压等。

快消品的外壳比较少用压铸铝，因为压铸铝合金含有较高成分的Si，所以在做Anodizing（阳极氧化）时，直接与药液产生反应，氧化后表面效果比较差。铝铸件常用于内部结构件和对外观要求不高的零件，摩托车的发动机外壳需要复杂的结构，要求重量轻同时也需要足够的强度，大都旋转铝合金压铸作为胚料。

铝铸发动机外壳

铝的牌号：

1、系列为：纯铝（铝含量不小于99.00%），该系列牌号的最后两位数表示为：最低铝含量的百分点。牌号的第二位的字母表示原始纯铝的改型情况。

2、系列牌号的最后两位数没有特殊意义，仅用来区分：同一组中不同的铝合金。牌号的第二位字母表示原始纯铝的改型情况。

2、系列为：以铜为主要合金元素的铝合金。2011快削合金，切削性好强度也高。2018 2218 锻造用合金，锻造性良好且高温强度较高。

3、系列为：以锰为主要合金元素的铝合金。3105 3105建材、彩色铝板、瓶盖。

4、系列为：以硅为主要合金元素的铝合金。4032耐热性、耐摩秏性良好，热膨胀系数小。活塞、汽缸头。

5、系列为：以镁为主要合金元素的铝合金。5052为中程度强度之最具代表性合金，一般钣金、船舶、车辆、建筑、瓶盖、蜂巢板。

6、系列为：以镁为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金。6063代表性的挤出用合金，强度比6061低，挤出性良好，可作复杂的断面形状之形材，耐蚀性及表面处理性均佳建筑、公路护栏、高栏、车辆、家具、家电制品、装饰品。

7、系列为：以锌为主要合金元素的铝合金。7075铝合金中具有最高强度的合金之一，但耐蚀性不佳，与7072之覆盖皮材可改善其耐蚀性，但成本提高。航空器、滑雪杖。

8、系列为：以其他元素为主要合金元素的铝合金

9、系列为：备用合金组

抗拉强度大于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为基的合金，即2XXX（硬铝合金类）和7XXX（超硬铝合金类）系合金。前者的静强度略低于后者，但使用温度却比后者高。由于合金的化学成分、熔炼和凝固方式、加工工艺及热处理制度不同，合金的性能差异很大。

常用铝合金性能表

锌合金

锌合金熔点低，流动性好，易熔焊。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好，适用于压铸仪表，汽车零件外壳等。变形锌合金有很好的可塑性和延展性，主要用作电池外壳、印刷板、屋面板和日用五金等。铸造合金的产量远大于变形合金，对于快消品的结构件，很少用到变形合金。因此下文就仅针对压铸锌合金了。

锌合金密度为6.3~6.7g/cm，抗拉强度σb为280~440MPa，熔点低，在385℃熔化，容易压铸成型。

锌合金比重大，是本文所述的四种合金中比重最大的，流动性也是最好的，有很好的铸造性能，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。我设计的产品中，锌合金压铸件最薄壁厚仅0.4mm。

常温下,锌合金的强度好。需要注意的是，锌合金不宜在高温和低温（0℃以下）的工作环境下使用，锌合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。锌合金抗蚀性差，当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形。锌合金压铸件存在时效作用，有老化现象，即长时间后强度自然降低，变的易脆。这就是为什么很多人吐槽，更换锌合金水龙头时往往会发生脆断，导致水龙头螺纹部分残留在水管里无法弄出来。因此，我们还是建议大家装修时尽量选择铜质的水龙头，不要选锌合金的。

目前国际上用作铸件的标准系列有两大类，—类是ZAMAK合金、一类是ZA系列合金。使用的ZAMAK合金有ZAMAK 2、ZAMAK 3、ZAMAK5及ZAMAK 7。(为简 便起见、统称上述合金为2号、3号、5号及7号合金)。ZA系列有ZA-8、ZA-12、ZA-27及ZA-35。ZA-8主 要用于热室压铸，ZA-12及ZA-27因有特殊熔化要求，只能用于冷室压铸。ZA-35一般用于重力铸件。而ZAMAK合金发展要先于ZA系列合金、主要用于压力铸造。应用最广泛的是3号锌合金。

ZAMAK 2: 用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、耐磨性好、尺寸精度要求一般的机械零件。

ZAMAK 3: 良好的流动性和机械性能。应用于对机械强度要求不高的铸件，如玩具、灯具、装饰品、部分电器件。

ZAMAK 5: 良好的流动性和好的机械性能。应用于对机械强度有一定要求的铸件，如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件。

ZA8: 具有良好的冲击强度和尺寸稳定性，但流动性较差。应用于压铸尺寸小、精度和机械强度要求很高的工件，如电器件。

Superloy: 流动性最佳，应用于压铸薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件，如电器元件及其壳体。

镁合金

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌合金。镁合金因其优良的铸造、挤压、切削和弯曲加工等性能，可以广泛地应用于汽车、电子、纺织、建筑和军事领域。

镁合金的熔点是650℃，熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250MPa，最高可达600多MPa。

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