联系人 ：刘经理乐发镁合金压铸加工：刘工：来详细解析一下镁合金AZ91D的化学成分和物理性能。
AZ91D是应用最广泛的一种压铸镁合金，以其良好的强度、铸造性和耐腐蚀性而闻名。它通常被称为“标准”压铸镁合金。
一、 化学成分 (Chemical Composition)
AZ91D的化学成分是其性能的基础。其命名法“AZ91”揭示了主要合金元素：
· A - 铝 (Aluminum)，主要合金元素，提供强度和铸造流动性。
· Z - 锌 (Zinc)，次要合金元素，补充强化作用。
· 9 - 表示铝含量的平均值约为9%。
· 1 - 表示锌含量的平均值约为1%。
AZ91D是AZ91系列的高纯度版本，严格限制了铁、铜、镍等杂质元素的含量，从而显著提高了耐腐蚀性。
其具体成分范围（按重量百分比 wt%）通常符合ASTM B94标准要求：
元素 (Element) 符号 (Symbol) 含量范围 (Content Range) 作用与影响 (Function and Effect)
铝 Al 8.3 - 9.7 % 主要强化元素。与镁形成强化相Mg₁₇Al₁₂，提高强度、硬度和铸造流动性。
锌 Zn 0.35 - 1.0 % 次要强化元素。辅助提高强度和耐腐蚀性，但过量会导致热脆性。
锰 Mn 0.15 - 0.50 % 关键元素。与有害杂质（如铁）形成化合物并沉淀，消除铁对耐腐蚀性的负面影响。
硅 Si ≤ 0.10 % 杂质元素，过量会形成Mg₂Si硬质相，影响力学性能。
铜 Cu ≤ 0.030 % 有害杂质，严重降低耐腐蚀性，必须严格控制。
铁 Fe ≤ 0.005 % 有害杂质，与镁形成原电池，急剧加速电化学腐蚀，必须极严格限制。
镍 Ni ≤ 0.002 % 有害杂质，与铁类似，严重损害耐腐蚀性，必须极严格限制。
其它杂质 - ≤ 0.30 % (单个) 包括其他微量元素。
镁 Mg 余量 基体元素。
注意： 正是对Fe、Cu、Ni含量的极致限制，使得AZ91D的耐腐蚀性远优于早期的AZ91A/B。
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二、 微观组织 (Microstructure)
AZ91D的典型铸态组织由两相组成：
1. α-Mg 固溶体： 镁基体，溶解了铝和锌等元素。
2. β-Mg₁₇Al₁₂ 相： 一种金属间化合物，通常以不连续的网状形式分布在α-Mg晶界上。该相硬而脆，提供了强度但也降低了塑性。
通过固溶处理（T4态），β相可以溶解到α基体中；通过时效处理（T6态），细小的β相会从过饱和固溶体中析出，起到弥散强化的效果。
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三、 物理性能 (Physical Properties)
以下是AZ91D在铸态（F态）下的典型物理性能数据：
性能 (Property) 符号/单位 典型值 (Typical Value)
密度 ρ 1.81 g/cm³
熔点 - ~595 °C (固相线) ~470 °C (液相线) 熔化区间较宽，有利于压铸。
热膨胀系数 α (20-100°C) 26.0 μm/m·°C
热导率 λ 51.0 W/m·K
比热容 Cp (20°C) 1050 J/kg·K
弹性模量 E 45 GPa
剪切模量 G 17 GPa
泊松比 ν 0.35
电阻率 ρ 170 nΩ·m
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四、 力学性能 (Mechanical Properties)
力学性能强烈依赖于铸造工艺（如压铸、砂铸）和热处理状态。
典型压铸态（Die-Cast, F态）性能：
性能 符号 典型值
抗拉强度 σ_b 230 MPa
屈服强度 σ_{0.2} 160 MPa
伸长率 δ 3%
布氏硬度 HB (500kg/10mm) 70
热处理后的性能变化：
· T4态（固溶处理）： 强度略有下降，但塑性（伸长率）显著提高，可达~10%。
· T6态（固溶+人工时效）： 强度（特别是屈服强度）和硬度达到峰值，但塑性会降低。
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五、 主要特性与应用
优点：
1. 极轻： 密度是铝的2/3，钢的1/4，非常适合轻量化应用。
2. 良好的比强度： 强度与重量的比值高。
3. 优异的压铸性： 流动性好，收缩率低，适合制造薄壁和复杂形状的零件。
4. 良好的电磁屏蔽性。
5. 良好的减震性（阻尼性能）： 能有效吸收振动和噪音。
6. 良好的机加工性。
缺点：
1. 绝对强度 低于大多数铝合金和钢。
2. 塑性较差，延展性有限。
3. 耐腐蚀性 虽经改良，但仍不如铝合金，尤其在潮湿和盐雾环境中需要表面处理（如微弧氧化、电镀、喷涂等）。
4. 高温性能差： 当温度超过~120°C时，Mg₁₇Al₁₂相会过时效和软化，导致强度急剧下降。
典型应用：
· 汽车零部件： 变速箱壳体、离合器壳体、方向盘骨架、进气歧管、支架等。
· 3C产品外壳： 笔记本电脑、手机、相机、投影仪的外壳和骨架。
· 手持工具： 电动工具、园艺工具的外壳，以减轻操作疲劳。
· 运动器材： 自行车框架、滑雪板固定器、鱼轮等。
希望这份详细的解析能帮助您全面了解镁合金AZ91D。
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