Aliatges de magnesi aplicació, classificació i propietats

Els aliatges de magnesi tenen una sèrie de propietats físiques i químiques úniques, el principal dels quals són de baixa densitat i alta resistència. La combinació d'aquestes qualitats en els materials amb l'addició de magnesi permet que els productes i estructures que posseeixen característiques d'alta resistència i baix pes.

Especificacions de magnesi

La producció industrial i l'ús de magnesi és relativament recent - fa uns 100 anys. Aquest metall té un pes baix, ja que té una densitat relativament baixa (1,74 g / smᶟ) una bona estabilitat en l'aire, àlcalis, mitjans gasosos i que té un contingut de fluor en els olis minerals.

el seu punt de fusió és de 650 graus. Es caracteritza per una alta reactivitat fins que la combustió espontània en l'aire. Pure Resistència a la tracció de magnesi és de 190 MPa, mòdul d'elasticitat - 4.500 Mpa, l'elongació - 18%. El metall té una capacitat d'amortiment d'alta (absorbeix eficaçment les vibracions elàstiques) que proporciona amb una excel·lent portabilitat i reducció de la sensibilitat de xoc a la ressonància fenòmens.

Entre les altres característiques d'aquest element són una bona conductivitat tèrmica, la mínima capacitat d'absorbir neutrons tèrmics i interactuar amb el combustible nuclear. A causa de la combinació d'aquestes propietats de magnesi és un material ideal per a alta temperatura elements amb revestiment hermètic dels reactors nuclears.

Magnesi bé aliat amb diversos metalls i es relaciona amb el nombre d'agents reductors forts, que és impossible sense procés metallothermy.

En la seva forma pura s'utilitza principalment com dopant en els aliatges amb alumini, titani, i alguns altres elements químics. En la metal·lúrgia ferrosa amb magnesi es porta a dessulfuració profunda d'acer i ferro, així com propietats millorades d'aquesta última per esferoidización grafit.

El magnesi i el dopants

Els dopants més comuns aplicades als aliatges a força de magnesi inclouen elements com ara alumini, manganès i zinc. L'alumini és millorat per una estructura augmenta la fluïdesa i la resistència del material. Introducció zinc també proporciona aliatges més duradors amb mida de gra reduït. L'ús de manganès o de zirconi incrementa la resistència a la corrosió d'aliatges de magnesi.

L'addició de zinc i zirconi proporciona una major resistència i ductilitat metallosmesey. I la presència de certs elements de terres rares com ara el neodimi, ceri, itri i així successivament., Promou un augment significatiu en la resistència a la calor i maximitzar les propietats mecàniques dels aliatges de magnesi.

Per crear el material ultralleuger que té una densitat d'1,3 a 1,6 g / en aliatges de liti mᶟ s'introdueix. Aquest additiu pot reduir el seu pes per la meitat en comparació amb metallosmesyami alumini. Per tant els seus índexs de plasticitat, fluïdesa, processabilitat i elasticitat es troben en un nivell superior.

aliatges de classificació amb magnesi

Els aliatges de magnesi es classifiquen d'acord a diversos criteris. Ells són:

• pel mètode de processament - per fosa i forjat;
• d'acord amb el grau de sensibilitat al tractament de calor - en neuprochnyaemye i el tractament tèrmic d'enduriment;
• Les propietats i aplicacions - a aliatge resistent a la calor, d'alta resistència i d'ús general;
• pel sistema de dopatge - hi ha diversos grups neuprochnyaemyh i endurit per tractament tèrmic aliatges de magnesi forjat.

aliatges de fosa

Aquest grup inclou l'addició d'aliatges de magnesi, destinada a la producció d'una varietat de parts i elements per colada en motlle. Tenen propietats mecàniques diferents, depenent que es divideixen en tres classes:

• sredneprochnye;
• alta resistència;
• resistent a la calor.

D'acord amb la composició química dels aliatges també es divideixen en tres grups:

• alumini + magnesi + zinc;
• + Zirconi zinc + magnesi;
• Mg + Zr + terres rares.

colabilitat de l'aliatge

Millors propietats colabilitat entre els productes d'aquests tres grups tenen aliatges d'alumini-magnesi. Pertanyen a la classe de materials d'alta resistència (220 MPa), pel que són la millor opció per a la fabricació d'avions peces del motor i altres vehicles que opera en condicions de càrregues mecàniques i tèrmiques.

Per millorar les característiques de resistència dels aliatges d'alumini-magnesi i altres elements es dopa. Però la presència d'impureses de ferro i de coure no és desitjable, ja que aquests elements tenen un efecte negatiu sobre la capacitat de soldadura i resistència a la corrosió dels aliatges.

Càsting aliatges de magnesi preparats en diversos tipus de forns de fusió: un reflector, un gresol amb gas, petroli o unitats de gresol o d'inducció amb calefacció elèctrics.

Per tal d'evitar la combustió en el procés de fusió i colada usant flux i additius especials. Càstings es preparen per fosa en sorra, fosa shell i guix, sota pressió i utilitzant els patrons d'inversió.

aliatges forjades

En comparació amb la peça de fosa, aliatges de magnesi forjat tenen una major resistència, ductilitat i tenacitat. S'utilitzen per a la producció de preformes mètodes rodament, premsat i encunyat. A mesura que el producte de tractament s'aplica calor a una temperatura de 350 a 410 grau d'enduriment, seguit de refredament arbitràriament sense envelliment.

En escalfar les propietats plàstiques d'aquests materials augmenta, de manera que el processament dels aliatges de magnesi es porta a terme per mitjà de pressió i a altes temperatures. L'estampat es realitza a 280-480 graus sota pressió per mitjà de matrius tancades. Quan va dur a terme la laminació en fred freqüents recristal·lització intermèdia hibrida.

A l'soldar magnesi productes d'aliatge de resistència de la costura es pot reduir en els segments en els quals realitzen gelea, a causa de la sensibilitat de tals materials a un sobreescalfament.

Àrees d'aplicació mitjançant l'addició d'aliatges de magnesi

Per mètodes de colada, deformació i tractament tèrmic dels aliatges fetes diferent semi - lingots, plaques, perfils, làmines, peces forjades, etc. Aquests espais en blanc s'utilitzen per a la producció d'elements i detalls dels dispositius tècnics moderns on el pes juga un paper primordial estructures d'eficiència (pes reduït), mentre que el manteniment de les propietats de resistència. En comparació amb els d'alumini i magnesi més fàcil de 1,5 vegades, i amb l'acer - 4,5.

Actualment, l'ús d'aliatges de magnesi es practica àmpliament en les indústries aeroespacial, automotriu, militar i altres indústries, on el seu alt cost (algunes marques contenen en la seva composició elements d'aliatge bastant cars) es justifica des d'un punt de vista econòmic, la capacitat de crear més durador, ràpid, potent i seguretat que pot funcionar eficaçment en condicions extremes, fins i tot a altes temperatures.

A causa de l'alta potencial elèctric, aquests aliatges són el millor material per crear protectors que proporcionen protecció electroquímica d'estructures d'acer, com ara peces d'automòbils, estructures subterrànies, plataformes petrolíferes, vaixells, etc., dels processos de corrosió que tenen lloc sota la influència de la humitat, dolça i salada aigua.

Els aliatges s'han utilitzat amb l'addició de magnesi en els diferents sistemes de ràdio en què les línies acústiques estan fets de línies de retard ultrasònics per senyals elèctrics.

conclusió

llocs moderns de la indústria cada vegada majors exigències als materials pel que fa a la seva força, resistència al desgast, resistència a la corrosió i facilitat de treball. L'ús d'aliatges de magnesi és una de les àrees més prometedores, de manera que la recerca relacionada amb la recerca de noves propietats de magnesi i les seves possibles aplicacions, no s'aturen.

Actualment, l'ús d'aliatges a base de magnesi per crear una varietat de peces i estructures pot arribar per reduir el seu pes en gairebé un 30% i per augmentar la resistència a la tracció de 300 MPa, però, d'acord amb els científics, no és el límit per a aquest metall únic.