轻质合金三重奏
——铝合金、钛合金、镁合金

轻质合金三重奏
——铝合金、钛合金、镁合金

铝合金

铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人Alfred W ilm发明，对飞机发展帮助极大，一次大战后德国铝合金成分被列为国家机密。跟普通的碳钢相比，其具有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。铝合金广泛的被应用在工程结构上。铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类。

铝合金特性

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。

应用于航空、航天

铝合金是亚音速飞机的主要用材，仅铝合金铆钉一项每架飞机就有40～150万个。铝制零部件在先进军用飞机中的比例虽低一些，但仍占其自身总质量的40%～60%。

应用于汽车

汽车用铝合金材料的3/4为铸造铝合金，主要是发动机部件，传动系部件，底盘行走系零部。

应用于舰船

舰船上应用的铝合金可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金在各国造船中的应用，从大型水面舰船上层建筑，上千吨的全铝海洋研究船到气垫船、渡船、交通艇等各类高速客船和军用快艇。铸造铝合金主要用于泵、活塞等部件。

应用于电子电气

铝合金能够打造更为轻薄、坚固的产品，而且外观和饰面花样繁多。另外，铝也是设计师们的最爱，因为它能彰显时代性，更为坚固，同时也具有真实、自然的触感。

应用于化工

应用于建筑

铝合金在建筑业的应用已经有100多年的历史，如建筑装饰材料、建筑承重结构等。

应用于机械制造

应用于容器包装

除了饮料用的易拉罐，铝合金箱产品适用于各种仪器仪表箱、道具箱、电力通讯铝合金箱、化妆箱、医疗器械箱、军用设备铝合金箱、拉杆铝合金箱、提款箱，灯箱及减震铝合金箱和各种专用铝合金箱系列产品。

钛合金

钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。地壳中金属含量钛排第七，但是从其氧化物中提出钛难度高。

加工工艺特点

钛合金的常见形式是和铝、钒混合，这种材料具有可锻性好、蠕变小的特点。钛合金的延展性有限-薄板弯曲半径大于厚度的1.5倍。可以焊接，但难度较大，但容易扩散性结合。

应用于航空航天

钛合金吸引力十足，但价格十分昂贵。因此它们刚开始大多用在飞机结构、航空器，以及用在石油和化学工业等高科技工业。也有部分钛合金民生用品，只是这些产品价格仍然偏高，多属于高价位的产品。

SR-71的机身大部分都是钛，为了降低成本，使用的是可在较低温度软化而较易加工的钛合金，完成的飞机会涂上暗蓝色（趋近黑色），以加强热辐射冷却与高空的伪装效果。

钛合金特性

钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金（钛-钼，钛-钯合金等）、低温合金以及特殊功能合金（钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金）等。

强度高密度低

钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，仅为钢的60%，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。

热强度高

在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150～500℃范围内仍有很高的比强度。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。

低温性能好

钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好，间隙元素极低的钛合金，如TA7，在-253℃下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。

应用于工业设备

应用于医疗

钛及钛合金材料经过加工可以作为人体植入物，钛合金的弹性模量和人体骨骼接近，相容性好，植入人体的钛合金表面都需要进行氧化处理，处理后表面会形成蜂窝孔，这样表面蜂窝孔有利于细胞的生长结合。且没有毒性等影响。钛合金耐蚀性非常强，人体的酸碱值是时常变化的，而钛耐蚀性非常好。

应用于个人消费品

这款鼠标由钛合金、高性能树脂做成，并配有钕磁铁滚轮。

钛合金手机壳

钛合金工艺品

钛合金鼠标

钛合金镜框

钛合金球棒

钛合金刀具

镁合金

镁合金是以镁为基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锆合金。其密度比铝合金小。铝合金、镁合金和钛合金构成航天领域的支柱。

镁合金密度低（低于铝合金）、导热性能比钢强、机械阻尼好、导电性能略低于铜和铝、工艺性能良好、耐蚀性能差（盐水和酸对镁有腐蚀性）、易于氧化燃饶（薄型和粉末状态）、耐热性差。

应用于航天

镁合金是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。镁合金具有较高的抗震能力，在受冲击载荷时能吸收较大的能量，还有良好的吸热性能，因而是制造飞机轮毂的理想材料。镁合金也用于导弹和卫星上的一些部件。

用于航天的镁合金铸件

应用于数码单反相机

一般中高端及专业数码单反相机都采取镁合金做骨架，使其坚固耐用，手感好。

应用于笔记本

银白色的镁铝合金外壳可使产品更豪华、美观，而且易于上色，可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色，缺点：镁铝合金并不是很坚固耐磨，成本较高，比较昂贵。

笔记本镁合金底架

应用于腕表

镁合金表盘

应用于汽车零部件

根据镁合金中合金元素和含量的不同，适用不同的加工工艺。镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高，可进行高精度机械加工。具有良好的压铸成型性能，压铸件壁厚最小可达0.5 mm。适应制造汽车各类压铸件。

应用于手机

镁合金手机边框