Magnesium hợp kim ứng dụng, phân loại và các tài sản

hợp kim magiê có một số tính chất vật lý và hóa học độc đáo, giám đốc trong đó có mật độ thấp và độ bền cao. Kết hợp những phẩm chất trong các vật liệu với việc bổ sung magiê cho phép các sản phẩm và cơ cấu sở hữu đặc điểm cường độ cao và trọng lượng thấp.

magiê Thông số kỹ thuật

Sản xuất công nghiệp và việc sử dụng magiê là tương đối gần đây - chỉ khoảng 100 năm trước. Kim loại này có trọng lượng thấp, vì nó có một mật độ tương đối thấp (1,74 g / smᶟ) ổn định tốt trong không khí, chất kiềm, môi trường dạng khí và có hàm lượng flo trong dầu khoáng.

nhiệt độ nóng chảy của nó là 650 độ. Nó được đặc trưng bởi độ phản ứng cao cho đến khi tự bốc cháy trong không khí. Tinh khiết sức mạnh magiê kéo là 190 MPa, mô đun đàn hồi - 4500 Mpa, kéo dài - 18%. Kim loại có công suất giảm xóc cao (có hiệu quả hấp thụ rung động đàn hồi) mà cung cấp nó với một tính di động tuyệt vời và giảm sự nhạy cảm gây sốc cho cộng hưởng các hiện tượng.

Trong số các tính năng khác của nguyên tố này là dẫn nhiệt tốt, một khả năng thấp để hấp thụ neutron nhiệt và tương tác với các nhiên liệu hạt nhân. Do sự kết hợp của những tính chất của magiê là một vật liệu lý tưởng cho nhiệt độ cao yếu tố vỏ kín các lò phản ứng hạt nhân.

Magnesium cũng tạo hợp kim với các kim loại khác nhau và liên quan đến số lượng các đại lý giảm mạnh, đó là không thể mà không cần quá trình metallothermy.

Ở dạng tinh khiết nó chủ yếu được sử dụng như dopant trong hợp kim với nhôm, titan, và một số nguyên tố hóa học khác. Trong luyện kim đen với magiê được thực hiện khử lưu huỳnh sâu thép và sắt, cũng như đặc tính được cải thiện sau này bởi spheroidizing graphite.

Magiê và dopants

Các tạp chất phổ biến nhất áp dụng cho các hợp kim magiê-based bao gồm các yếu tố như nhôm, mangan và kẽm. nhôm được cải thiện bởi một cấu trúc làm tăng tính lưu động và sức mạnh của vật liệu. Giới thiệu kẽm cũng cung cấp các hợp kim bền hơn với giảm kích thước hạt. Sử dụng mangan hoặc zirconi làm tăng khả năng chống ăn mòn của hợp kim magiê.

Việc bổ sung kẽm và zirconi cung cấp sức mạnh và độ dẻo tăng metallosmesey. Và sự có mặt của một số nguyên tố đất hiếm như neodymium, xeri, yttri và vv., Khuyến khích một sự gia tăng đáng kể trong khả năng chịu nhiệt và tối đa hóa các tính chất cơ học của hợp kim magiê.

Để tạo ra vật liệu siêu nhẹ có mật độ 1,3-1,6 g / trong các hợp kim lithium mᶟ được giới thiệu. phụ gia này có thể giảm trọng lượng của họ bằng một nửa so với metallosmesyami nhôm. Như vậy chỉ số dẻo của họ, lỏng, processability và độ đàn hồi nằm trên một mức độ cao hơn.

hợp kim magiê với phân loại

hợp kim magiê được phân loại theo một số tiêu chí. Đó là:

• theo phương pháp chế biến - bằng cách đúc và rèn;
• theo mức độ nhạy cảm với xử lý nhiệt - trên neuprochnyaemye và xử lý nhiệt cứng;
• Các thuộc tính và các ứng dụng - để hợp kim chịu nhiệt, cường độ cao và có mục đích chung;
• bởi hệ thống doping - có rất nhiều nhóm neuprochnyaemyh và cứng bằng cách xử lý nhiệt hợp kim magiê rèn.

hợp kim đúc

Nhóm này bao gồm việc bổ sung các hợp kim magiê, dành cho việc sản xuất của một loạt các bộ phận và các yếu tố bằng phương pháp đúc khuôn. Họ có tính chất cơ học khác nhau, tùy thuộc vào được chia thành ba lớp:

• sredneprochnye;
• cường độ cao;
• chịu nhiệt.

Theo thành phần hóa học của hợp kim cũng được chia thành ba nhóm:

• nhôm + magiê + kẽm;
• + Zirconi kẽm + magiê;
• Mg + Zr + đất hiếm.

hợp kim castability

tính castability tốt nhất trong số các sản phẩm của ba nhóm có hợp kim nhôm-magiê. Họ thuộc về lớp vật liệu với cường độ cao (220 MPa), do đó họ là những lựa chọn tốt nhất để làm máy bay phụ tùng động cơ và các loại xe khác hoạt động trong điều kiện tải trọng cơ học và nhiệt.

Để cải thiện đặc điểm sức mạnh của hợp kim nhôm-magiê và các yếu tố khác được pha tạp. Nhưng sự hiện diện của sắt và đồng tạp chất là không mong muốn, vì những yếu tố này có ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng hàn và ăn mòn kháng của hợp kim.

Đúc hợp kim magiê chuẩn bị trong nhiều loại hình Lò nóng chảy: một phản xạ, một thử thách với xăng, dầu hoặc nước nóng nồi nấu hoặc cảm ứng đơn vị điện.

Để ngăn chặn đốt trong quá trình nóng chảy và đúc bằng thông lượng đặc biệt và phụ gia. Đúc được chuẩn bị bằng phương pháp đúc cát, đúc vỏ và thạch cao, chịu nhiều áp lực và sử dụng mô hình đầu tư.

hợp kim rèn

So với đúc, hợp kim magiê rèn có cao sức mạnh, độ dẻo và độ dẻo dai. Chúng được sử dụng để sản xuất các phương pháp khuôn phôi cán, ép và đấm. Là sản phẩm xử lý nhiệt được áp dụng ở nhiệt độ 350-410 độ cứng, tiếp theo là làm mát tùy tiện mà không lão hóa.

Khi làm nóng tính dẻo của vật liệu tăng như vậy, vì vậy quá trình xử lý hợp kim magiê được thực hiện bằng phương pháp áp suất và ở nhiệt độ cao. Dập được thực hiện tại 280-480 độ chịu áp lực bằng các phương tiện chết khép kín. Khi cán nguội được tiến hành thường xuyên tái kết tinh trung anneals.

Khi hàn magiê sản phẩm hợp kim đường may sức mạnh có thể giảm trên phân khúc nơi thực hiện thạch, vì độ nhạy của vật liệu như vậy để quá nóng.

Lĩnh vực áp dụng bằng cách thêm hợp kim magiê

Bằng cách đúc phương pháp, biến dạng và xử lý nhiệt của hợp kim làm bán khác nhau - thỏi, tấm, cấu hình, tấm, rèn vv Những khoảng trống được sử dụng cho việc sản xuất các yếu tố và chi tiết của các thiết bị kỹ thuật hiện đại mà trọng lượng đóng một vai trò chính cấu trúc hiệu quả (giảm cân) trong khi duy trì tính chất sức mạnh của họ. So với nhôm magiê dễ dàng hơn đến 1,5 lần, và với thép - 4.5.

Hiện nay, việc sử dụng hợp kim magiê được áp dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ, ô tô, quân sự và các ngành công nghiệp khác, nơi mà chi phí cao của họ (một số thương hiệu có chứa trong thành phần của nguyên tố hợp kim khá đắt tiền) là hợp lý từ một quan điểm kinh tế, khả năng tạo độ bền cao hơn, nhanh chóng, mạnh mẽ và an toàn có thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện khắc nghiệt, kể cả ở nhiệt độ cao.

Do tiềm năng điện cao, các hợp kim là những vật liệu tốt nhất để tạo bảo vệ cung cấp bảo vệ điện hóa của kết cấu thép, chẳng hạn như các bộ phận ô tô, công trình ngầm, giàn khoan dầu, tàu, vv, từ các quá trình ăn mòn diễn ra dưới ảnh hưởng của độ ẩm, tươi và biển nước.

Hợp kim đã được sử dụng với việc bổ sung magiê trong hệ thống vô tuyến khác nhau, trong đó dòng acoustic được làm bằng dây chuyền chậm trễ siêu âm cho tín hiệu điện.

phần kết luận

nơi ngành công nghiệp hiện đại ngày càng đòi hỏi cao hơn đối với các vật liệu liên quan đến sức mạnh của họ với, chịu mài mòn, chống ăn mòn và khả năng làm việc. Việc sử dụng hợp kim magiê là một trong những khu vực hứa hẹn nhất, vì vậy các nghiên cứu liên quan đến việc tìm kiếm các thuộc tính mới của magiê và các ứng dụng có thể của nó, đừng dừng lại.

Hiện nay, việc sử dụng hợp kim magiê có trụ sở để tạo ra một loạt các bộ phận và các cấu trúc có thể đạt được để giảm trọng lượng của họ bằng gần 30% và tăng độ bền kéo của 300 MPa, nhưng, theo các nhà khoa học, nó không phải là giới hạn cho kim loại độc đáo này.