1. Introducción
La aleación de magnesio es un material metálico principalmente basado en magnesio, con la adición de otros elementos para mejorar las propiedades específicas como la resistencia, durabilidad, y resistencia a la corrosión.
Con una densidad de aproximadamente 1.74 gramos/cm³, El magnesio es el metal estructural más ligero, hacer que sus aleaciones sean muy atractivas para aplicaciones donde la reducción de peso es un factor crítico.
Esta característica ha llevado a un aumento en el interés en varias industrias., incluido el sector aeroespacial, automotor, electrónica, y bienes de consumo.
2. ¿Qué es una aleación de magnesio??
Una aleación de magnesio consiste en magnesio (magnesio) más hasta ~ 10% en% de otros elementos (Alabama, zinc, Minnesota, tierras raras, etc.), Diseñado para mejorar las propiedades mecánicas, comportamiento de corrosión, y castabilidad.
Dado que el magnesio es el metal estructural más ligero (densidad ≈ 1.75 gramos/cm³), Sus aleaciones encuentran aplicaciones críticas donde sea la reducción de peso y la amortiguación de vibración son primordiales,
Desde componentes automotrices hasta estructuras aeroespaciales y electrónica portátil.
Elementos de aleación primarios
| Elemento de aleación | Contenido típico | Papel principal |
| Aluminio (Alabama) | 1–9% en peso | Fortalece a través de mg₁₇al₁₂ precipitados; Mejora la capacidad de fundición y la resistencia a la corrosión en la serie AZ |
| Zinc (zinc) | 0.3–2% en peso | Promueve el endurecimiento por edad; Mejora la resistencia a la fluencia a temperaturas elevadas |
| Manganeso (Minnesota) | 0.1–1% en peso | Eliminando las impurezas de hierro para aumentar el rendimiento general de la corrosión |
| Tierras raras (RE) | 1–5 wt % | Refinar la estructura de grano; estabilizar fases de temperatura elevada en la serie WE |
| Circonio (Zr) | 0.1–0.5% en peso | Actúa como un refinador de grano en aleaciones forjadas, Mejorar la ductilidad y la dureza |
3. Grandes familias de aleación de magnesio
| Familia | Aleación de llave | Composición (aprox.) | Características | Usos típicos |
| La serie | AZ31, AZ61, AZ91 | Mg - Al (3–9 %), zinc (1 %) | Excelente formabilidad (AZ31); fuerza alta (AZ91) | Paneles automotrices, marcos de cuerpo |
| Serie AM | AM60, AM80 | Mg - Al (6–8 %), Minnesota (0.2 %) | Buen rendimiento de fundición a muerte, ductilidad moderada | Carcasas fundidas, ruedas de dirección |
| Serie de nosotros | We43 | MG - Y (4 %), RE (3 %), zinc | Resistencia a alta temperatura superior y resistencia a la fluencia | Componentes estructurales aeroespaciales |
| Resonancia magnética | QE22, Was26 | Mg - Zn - Ca o Mg - Zn - Ca - SR | Tasas de corrosión controladas; biocompatible | Implantes médicos biorresorbibles |
| Electrón™ | Electrón 21, Electrón 675 | Mg - re (3–10 %), zinc | Contenido de alta RE con marca registrada para entornos extremos | Hardware militar, Herramientas de alta temperatura |
4. Propiedades físicas de las aleaciones de magnesio
Las aleaciones de magnesio combinan un conjunto único de características físicasdensidad ultraligera, conductividad térmica y eléctrica moderada, y Excelente amortiguación de vibración-que los distinguen de los metales ferrosos y de otros no ferrosos.
Propiedades físicas clave de un vistazo
| Propiedad | AZ31 | We43 | Aluminio 6061-T6 | Titanio TI-6Al-4V |
| Densidad (gramos/cm³) | 1.77 | 1.80 | 2.70 | 4.43 |
| Rango de fusión (°C) | 630 – 650 | 645 – 665 | 580 – 650 | 1 600 – 1 650 |
| Conductividad térmica (W/m·K) | 72 | 60 | 155 | 7 |
| Conductividad eléctrica (% SIGC) | 40 | 35 | 45 | 1.2 |
| Módulo elástico (GPa) | 45 | 42 | 69 | 110 |
| Capacidad de amortiguación | Excelente | Excelente | Moderado | Bajo |
| Comportamiento magnético | No magnético | No magnético | No magnético | Paramagnético |
5. Propiedades mecánicas de las aleaciones de magnesio
Las aleaciones de magnesio ofrecen una mezcla convincente de fortaleza, ductilidad, y resistencia a la fatiga—Tibren los ingenieros que los ingenieros explotan en peso sensible, aplicaciones de alto rendimiento.
Datos mecánicos comparativos
| Propiedad | AZ31-H24 | AZ91-HP | WE43-T6 | AZ61 | Unidad |
| Resistencia a la tracción (RM) | 260 | 200 | 280 | 240 | MPa |
| Fuerza de producción (RP0.2) | 145 | 110 | 220 | 170 | MPa |
| Alargamiento en rotura (A) | 12 | 5 | 8 | 10 | % |
| Resistencia a la fatiga (10⁷ Ciclos) | ~ 95 | ~ 70 | ~ 120 | ~ 85 | MPa |
| Dureza Brinell (media pensión) | 60 | 55 | 80 | 65 | media pensión |
6. Comportamiento de corrosión & Protección de la superficie
Tendencias de corrosión intrínsecos en diferentes entornos
El magnesio es un metal altamente reactivo, y las aleaciones de magnesio tienen una tendencia inherente a corroerse en muchos entornos.
En presencia de humedad y oxígeno, El magnesio reacciona para formar hidróxido de magnesio en la superficie.
Sin embargo, Esta capa inicial es porosa y no protege efectivamente el metal subyacente.
En entornos de agua salada, Las aleaciones de magnesio se corroen aún más rápidamente debido a la presencia de iones de cloruro, que puede penetrar la película superficial y acelerar el proceso de corrosión.
Mecanismos de corrosión galvánica y de picadura
Corrosión de picadura:
Las picaduras ocurre cuando la película de superficie en la aleación de magnesio se interrumpe localmente, Permitir que el metal subyacente se corroera rápidamente en áreas pequeñas.
Los iones de cloruro son particularmente efectivos para iniciar la corrosión de las picaduras en las aleaciones de magnesio. Una vez que se forma un pozo, puede crecer más y más, potencialmente conduciendo a una falla de componentes.
Corrosión galvánica:
Cuando las aleaciones de magnesio están en contacto con más metales nobles (como el cobre, níquel, o acero inoxidable) en un electrolito (como agua o agua salada), Puede producirse corrosión galvánica..
Magnesio, Ser más electropositivo, actúa como el ánodo y corroe preferentemente, mientras que el metal más noble actúa como el cátodo.
Este tipo de corrosión se puede mitigar mediante un diseño adecuado, como evitar el contacto directo entre metales diferentes o usar materiales aislantes.
Tratamientos protectores comunes: anodizado (Mao), revestimiento de conversión, revestimiento orgánico
Anodizado (Oxidación mao-micro-arco):
Mao es un tipo de proceso de anodización que forma un grueso, duro, y capa de óxido poroso en la superficie de las aleaciones de magnesio.
Esta capa proporciona una buena resistencia a la corrosión y también puede sellarse o recubrir aún más para mejorar sus propiedades.
Las aleaciones de magnesio tratadas con MAO se utilizan en varias aplicaciones, Desde componentes automotrices hasta piezas aeroespaciales.
Revestimiento de conversión:
Revestimiento de conversión, como recubrimientos de conversión de cromato (Aunque el uso de cromato se está eliminando debido a las preocupaciones ambientales)
y alternativas no cromatadas, formar un delgado, capa adherente en la superficie de las aleaciones de magnesio.
Estos recubrimientos mejoran la resistencia a la corrosión al proporcionar una barrera y modificar la química de la superficie.
Revestimiento orgánico:
Revestimiento orgánico, incluyendo pinturas, revestimiento de polvo, y polímeros, se usan ampliamente para proteger las aleaciones de magnesio.
Proporcionan una barrera física contra el medio ambiente, evitar que la humedad y las sustancias corrosivas alcancen la superficie del metal.
Los recubrimientos orgánicos también se pueden formular para tener propiedades específicas, tales como resistencia a los rayos UV o resistencia química, dependiendo de los requisitos de la aplicación.
7. Fabricación & Técnicas de procesamiento
Métodos de fundición: Casting de alta presión, arena, inversión
Casting de alta presión:
De alta presión fundición a presión es un método ampliamente utilizado para fabricar componentes de aleación de magnesio.
en este proceso, La aleación de magnesio fundido se forja a alta presión en una cavidad de moho reutilizable.
Ofrece altas tasas de producción, buena precisión dimensional, y la capacidad de producir piezas de forma compleja con paredes delgadas.
Esto lo hace adecuado para componentes que producen masa en las industrias automotrices y electrónicas, como bloques de motor y casquillos de teléfonos inteligentes.
Fundición en arena:
Fundición en arena implica crear una cavidad de moho en una mezcla de arena utilizando un patrón de la parte deseada.
La aleación de magnesio fundido se vierte en el molde. La fundición de arena es adecuada para producir piezas y piezas a gran escala con geometrías complejas que son difíciles de producir mediante otros métodos de fundición..
Sin embargo, Generalmente tiene una precisión dimensional más baja y un acabado superficial en comparación con la fundición a la matriz.
Fundición a la cera perdida:
Fundición a la cera perdida, también conocido como fundición a la cera perdida, se utiliza para producir piezas de aleación de magnesio de alta precisión con detalles intrincados.
Se realiza un modelo de cera de la pieza, recubierto con una carcasa de cerámica, y la cera se derrite.
La aleación de magnesio fundido se vierte en la cavidad resultante.
La fundición de inversión permite la producción de piezas con excelente acabado superficial y precisión dimensional, Pero es un proceso más costoso y que requiere mucho tiempo en comparación con la fundición y la fundición de arena.
Procesamiento forjado: laminación, extrusión, forja, deformación plástica severa (EPAP)
Laminación:
Rolling es un proceso de propuesta común para las aleaciones de magnesio. Se puede llevar a cabo a temperatura ambiente (rodando en frío) o a temperaturas elevadas (rodillo caliente).
El rodamiento en frío mejora la fuerza y la dureza de la aleación, pero reduce su ductilidad, Mientras que el rodamiento en caliente permite una mejor formabilidad.
Las láminas de aleación de magnesio enrollado se utilizan en aplicaciones como paneles de carrocería automotriz y tripas electrónicas de dispositivos.
Extrusión:
La extrusión implica forzar un tocho de aleación de magnesio a través de un dado para producir un perfil continuo con una sección transversal fija.
Este proceso es adecuado para crear productos como barras, tubos, y varios perfiles estructurales.
Los productos de aleación de magnesio extruido se utilizan en aeroespacial, automotor, y otras industrias donde se requieren componentes livianos y de alta resistencia.
Forja:
Forzar es un proceso en el que se forma una aleación de magnesio aplicando fuerzas de compresión, generalmente usando martillos o prensas.
Mejora las propiedades mecánicas de la aleación refinando la estructura de grano y eliminando los defectos internos.
Las piezas de aleación de magnesio forjado se utilizan en aplicaciones críticas como componentes estructurales aeroespaciales y piezas automotrices de alto rendimiento.
Deformación plástica severa (Pressing angular del canal de igualdad):
ECAP es una técnica de procesamiento relativamente nueva para las aleaciones de magnesio. Implica someter la aleación a la deformación plástica de gran deformación sin cambiar su área de sección transversal.
ECAP puede producir una microestructura de grano muy fino en aleaciones de magnesio, conduciendo a mejoras significativas en las propiedades mecánicas, como la resistencia y la ductilidad..
Perspectivas de fabricación aditiva (SLM, MBE)
Fusión selectiva por láser (SLM):
SLM es una técnica de fabricación aditiva donde un láser derrite selectivamente capas de polvo de aleación de magnesio para construir una parte tridimensional.
Ofrece el potencial de producir geometrías complejas con alta precisión y puede usarse para la prototipos rápidos y la producción de componentes hechos a medida..
Sin embargo, Desafíos como el manejo de polvo, control de porosidad, y asegurar que las propiedades mecánicas de las piezas impresas deben abordarse.
Fusión por haz de electrones (MBE):
EBM utiliza un haz de electrones para derretir y fusionar capas de aleación de magnesio. Funciona en el vacío, que ayuda a reducir la oxidación y mejorar la calidad de las piezas fabricadas.
EBM es adecuado para producir componentes a gran escala y tiene la ventaja de velocidades de procesamiento más rápidas en comparación con SLM en algunos casos.
maquinabilidad, Desafíos de soldadura, y reparación de soldadura
maquinabilidad:
Las aleaciones de magnesio mecanizado por CNC pueden ser desafiantes debido a su baja densidad y alta reactividad.
Tienden a formar mucho, chips fibrosos durante el corte, que puede interferir con el proceso de mecanizado.
Herramientas y técnicas especiales de corte, como el uso de herramientas afiladas, altas velocidades de corte, y refrigerante adecuado, son necesarios para mecanizar las aleaciones de magnesio de manera efectiva.
Desafíos de soldadura:
La soldadura de las aleaciones de magnesio es difícil debido a su alta reactividad, bajo punto de fusión, y tendencia a formar óxidos.
Problemas como la porosidad, agrietamiento, y la pérdida de propiedades mecánicas en la zona de soldadura son comunes.
Diferentes técnicas de soldadura, como soldadura con láser, soldadura TIG, soldadura MIG, y soldadura por fricción de revuelo, se usan para superar estos desafíos.
Reparación de soldadura:
La reparación de soldadura de las aleaciones de magnesio requiere una preparación cuidadosa y el uso de procedimientos de soldadura apropiados.
El proceso de reparación debe garantizar que las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión del área reparada se restablezcan a un nivel aceptable.
8. Unión & Asamblea
Soldadura (láser, TIG, A MÍ) y técnicas de estado sólido (soldadura por revocación de fricción)
Soldadura por láser:
La soldadura con láser ofrece procesamiento de alta velocidad y zonas estrechas afectadas por el calor, que ayuda a minimizar la distorsión y mantener las propiedades mecánicas de las aleaciones de magnesio.
Sin embargo, Requiere un control preciso de parámetros como la potencia láser, velocidad de soldadura, y posición focal.
En un estudio sobre soldadura láser de aleación de magnesio AZ31, La selección de parámetros adecuada condujo a juntas con resistencias a la tracción hasta 85% de la resistencia del metal base.
TIG (Gas inerte de tungsteno) soldadura:
La soldadura de TIG proporciona un buen control sobre el proceso de soldadura, permitiendo la producción de soldaduras de alta calidad. Es adecuado para componentes de aleación de magnesio de paredes delgadas.
Sin embargo, Tiene velocidades de soldadura relativamente bajas y requiere operadores calificados.. El blindaje de gas argón es esencial para prevenir la oxidación durante la soldadura de TIG de las aleaciones de magnesio.
A MÍ (Gas inerte metálico) soldadura:
La soldadura MIG es un proceso más automatizado y más rápido en comparación con la soldadura de TIG, haciéndolo adecuado para la producción en masa.
Utiliza un electrodo de alambre consumible, que también puede introducir elementos de aleación para mejorar la calidad de la soldadura.
Pero, Puede producir más salpicaduras y requiere un ajuste cuidadoso de los parámetros para garantizar una buena fusión.
Soldadura por revocación de fricción (FSW):
FSW es una técnica de soldadura en estado sólido que ha mostrado una gran promesa para las aleaciones de magnesio.
Genera calor a través de la fricción entre una herramienta giratoria y la pieza de trabajo, sin derretir el material.
Esto da como resultado soldaduras con excelentes propiedades mecánicas., baja porosidad, y buena resistencia a la corrosión.
FSW se utiliza cada vez más en las industrias aeroespaciales y automotrices para unir componentes de aleación de magnesio, especialmente para estructuras a gran escala donde los métodos tradicionales de soldadura de fusión pueden causar una distorsión significativa.
Consideraciones de soldadura y soldadura
La soldadura y la soldadura de aleaciones de magnesio requieren una cuidadosa selección de materiales de relleno y flujos.
El punto de fusión del material de relleno debe ser más bajo que el de la aleación de magnesio para garantizar una unión adecuada sin derretir el metal base.
Los flujos se utilizan para eliminar los óxidos de la superficie y promover la humectación.
Por ejemplo, Los metales de relleno de soldadura a base de plata se pueden usar para aleaciones de magnesio, pero requieren flujos específicos para prevenir la oxidación durante el proceso de soldadura.
Soldadura, por otro lado, es más adecuado para unir componentes de aleación de magnesio de paredes delgadas o de tamaño pequeño.
Las soldaduras a base de estaño con flujos apropiados se usan comúnmente, Pero la resistencia de la articulación es generalmente menor en comparación con la soldadura y la soldadura..
Estrategias de enlace adhesivo y fijación mecánica
Fijación mecánica:
Métodos de fijación mecánica como tornillos, pernos, y los remaches se usan comúnmente para unir componentes de aleación de magnesio.
Al usar tornillos y pernos, A menudo se prefieren los tornillos autocompletos, ya que las aleaciones de magnesio son relativamente suaves.
Sin embargo, Se debe evitar el agitación excesiva para evitar la eliminación de roscas o el agrietamiento del material.
Los remaches pueden proporcionar articulaciones fuertes y confiables, especialmente en aplicaciones donde están presentes las fuerzas de vibración y corte.
Enlace adhesivo:
La unión adhesiva ofrece varias ventajas para las aleaciones de magnesio, incluyendo la capacidad de unir materiales diferentes, Reducir las concentraciones de estrés, y proporcionar un acabado superficial liso.
Los adhesivos basados en epoxi se usan ampliamente debido a su alta resistencia y buena resistencia química.
La preparación de la superficie es crucial para un enlace adhesivo exitoso.
Procesos como el arenque, grabado químico, y la aplicación de imprimación puede mejorar la adhesión entre el adhesivo y la superficie de aleación de magnesio.
En aplicaciones interiores automotrices, Los componentes de aleación de magnesio unido adhesivo pueden reducir el peso y los niveles de ruido.
9. Aplicaciones clave de aleación de magnesio
Las aleaciones de magnesio son apreciadas en numerosas industrias para su excepcional relación resistencia-peso, blindaje electromagnético, y Características de vibración-daming.
Como el Metal estructural más ligero (densidad ~ 1.74 g/cm³), Reemplazan cada vez más materiales más pesados como el acero e incluso el aluminio en aplicaciones sensibles a peso.
Industria automotriz
El sector automotriz es el mayor consumidor de aleaciones de magnesio, Impulsado por los objetivos globales para la eficiencia del combustible y las reducciones de emisiones.
Aplicaciones clave:
- Componentes del tren motriz: Casos de transmisión, carcasa de embrague, sartenes
- Chasis y suspensión: Miembros de la cruz, ruedas de dirección, pedales de freno
- Partes del cuerpo: Paneles, marcos de asientos, paneles de techo (hojas de mg enrolladas)
Aeroespacial
La baja densidad de magnesio, buena rigidez, y una excelente maquinabilidad lo hace adecuado para componentes aeroespaciales donde Los ahorros de peso son críticos.
Aplicaciones:
- Interiores de aviones: Marcos de asiento, compartimentos superiores, paneles de piso
- Estructuras de fuselaje: Cajas de cambios de helicóptero, paneles de acceso al ala
- Sistemas de defensa: Zumbido (UAV) fuselaje
Electrónica & Dispositivos de consumo
Oferta de aleaciones de magnesio EMI blindaje, Excelente conductividad térmica, y liviano: ideal para compacto, dispositivos sensibles al calor.
Usos típicos:
- Computadora portátil & chasis de tableta
- Tripas de teléfonos inteligentes
- Alojamiento de cámaras
- Recintos de enfriamiento para servidores y enrutadores de alto rendimiento
Aplicaciones médicas
Aleaciones de magnesio biocompatible, especialmente MG - CA y Mg - zn sistemas, están revolucionando implantes médicos reabsorbibles.
Ejemplos:
- Tornillos y placas ortopédicas (reabsorbe más de 12–24 meses)
- Stents cardiovasculares
- Andamios para ingeniería de tejidos
Hardware arquitectónico e industrial
El magnesio se usa en componentes estructurales y funcionales seleccionados que requieren ligero, resistente a la corrosión actuación:
- Manijas de puertas, bisagras, y cerraduras
- Presentaciones de herramientas eléctricas
- Soportes estructurales para ascensores y escaleras mecánicas
Artículos deportivos & Productos de estilo de vida
Las aleaciones de magnesio se usan cada vez más en artículos deportivos premium, Donde el rendimiento, resistencia a la fatiga, y peso de peso.
Artículos comunes:
- Marcos y ruedas para bicicletas
- Racíese de tenis y cabezas de clubes de golf
- Equipo de tiro con arco y carretes de pesca
- Marcos de gafas de sol, maletas, y maletines
Marina & Uso fuera de carretera
Mientras que el magnesio es reactivo al agua salada, recubrimientos protectores y aleación habilitar su uso en:
- Vuelas de dirección y marcos de asiento
- Componentes de vehículos fuera de carretera (ATVS, motos de nieve)
- Partes marinas militares con diseños de ánodo de sacrificio
10. Ventajas & Limitaciones de la aleación de magnesio
Ventajas de las aleaciones de magnesio
- De peso ultraligero
El magnesio es el Metal estructural más ligero (~ 1.74 g/cm³), ~ 33% más ligero que el aluminio y 75% más ligero que el acero. - Alta relación resistencia-peso
Ofrece un excelente rendimiento mecánico en relación con su masa, Ideal para aplicaciones aeroespaciales y automotrices. - Buena maquinabilidad
Se puede mecanizar a altas velocidades con menos desgaste de herramientas en comparación con otros metales, Reducir el tiempo de producción y el costo. - Excelente amortiguación de vibración
Naturalmente absorbe las vibraciones, haciéndolo valioso para las piezas automotrices y la electrónica. - Blindaje electromagnético superior
Bloquea efectivamente la interferencia electromagnética (EMI), Esencial para carcasas de dispositivos electrónicos. - Reciclabilidad
Las aleaciones de magnesio son completamente reciclables con una degradación mínima en las propiedades. - Biocompatibilidad
Ciertas aleaciones de magnesio (p.ej., MG - CA, Mg - zn) son reabsorbibles y adecuados para implantes médicos temporales. - Características mejoradas de fundición a muerte
Ideal para piezas de forma compleja con paredes delgadas; solidificación más rápida que el aluminio.
Limitaciones de las aleaciones de magnesio
- Alta susceptibilidad a la corrosión
Sin recubrimientos o aleación adecuados, El magnesio se corroe fácilmente, especialmente en entornos de agua salada. - Ductilidad de temperatura ambiente limitada
Propenso a agrietarse durante la formación o impacto; El procesamiento de aleación y termomecánico ayuda a mitigar esto. - Riesgo de inflamabilidad en forma de polvo
El polvo de magnesio o las chips finas son inflamables; Requiere estrictos protocolos de seguridad contra incendios durante el mecanizado. - Soldadura desafiante
Formación de óxido, porosidad, y el agrietamiento puede ocurrir durante la soldadura; requiere técnicas especializadas (p.ej., TIG, soldadura por revocación de fricción). - Resistencia de fluencia más baja a altas temperaturas
El rendimiento se degrada más rápido bajo calor y estrés prolongados en comparación con las aleaciones de aluminio o titanio. - Costo de elementos de aleación
Aleaciones que usan elementos de tierras raras (p.ej., La serie) o el circonio puede ser costoso.
11. Comparación de aleaciones de magnesio con materiales competitivos
| Propiedad / Característica | Aleaciones de magnesio | Aleaciones de aluminio | Aleaciones de titanio | Aleaciones de zinc | Plásticos de ingeniería |
| Densidad (gramos/cm³) | ~ 1.74 | ~ 2.70 | ~ 4.43 | ~ 6.6–7.1 | ~ 0.9–1.5 |
| Resistencia a la tracción (MPa) | 150–350 | 200–550 | 600–1000+ | 150–400 | 50–200 |
| Módulo de Young (GPa) | ~ 45 | ~ 70 | ~ 110 | ~ 85 | ~ 2–5 |
| Conductividad térmica (W/m·K) | ~ 60–160 | ~ 120–230 | ~ 7–16 | ~ 90-120 | ~ 0.2–0.5 |
| Resistencia a la corrosión | Pobre a moderado | Bueno con recubrimientos | Excelente | Moderado | Excelente |
| maquinabilidad | Excelente | Bien | Pobre a moderado | Muy bien | Bien |
| Reciclabilidad | Excelente | Excelente | Moderado a bueno | Excelente | Limitado (Depende del tipo) |
| Biocompatibilidad | Excelente (calificaciones específicas) | Bien | Excelente | Pobre | Varía ampliamente |
| Costo por kg (Dólar estadounidense) | $2- $ 4 | $2- $ 5 | $20- $ 40 | $1.5- $ 3 | $1- $ 10 (varía por polímero) |
| Ventaja de ahorro de peso | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| Castaza | Excelente | Bien | Pobre | Excelente | N / A |
Ideas comparativas clave
- Magnesio vs. Aluminio:
Las aleaciones de magnesio son ~ 35% más ligeras que el aluminio y más fáciles de mecanizar, pero ofrecen menor resistencia y resistencia a la corrosión más pobre a menos que se trate.
El aluminio tiene una mejor estabilidad de alta temperatura y un uso más amplio en el aeroespacial. - Magnesio vs. Titanio:
Las aleaciones de titanio proporcionan resistencia superior y resistencia a la corrosión, pero son extremadamente caras y difíciles de mecanizar.
El magnesio es significativamente más ligero y más barato, Pero no es adecuado para el alto estrés, ambientes de alta temperatura. - Zinc vs. Aleaciones de magnesio:
Las aleaciones de zinc son más pesadas y dimensionalmente estables, con excelente capacidad de fundición.
El magnesio es más ligero y más adecuado para aplicaciones que necesitan reducción de peso, Aunque más propenso a la corrosión. - Magnesio vs. Plásticos de ingeniería:
Los plásticos son más ligeros y a prueba de corrosión, pero carecen de la resistencia mecánica y el rendimiento térmico del magnesio.
El magnesio ofrece un mejor blindaje electromagnético e integridad estructural.
12. Conclusión
Las aleaciones de magnesio han recorrido un largo camino desde su desarrollo inicial, evolucionando a una clase versátil de materiales con una amplia gama de aplicaciones.
Su combinación única de propiedades, como una alta relación resistencia-peso, Características de vibración-daming, y blindaje electromagnético, los hace muy valiosos en industrias que van desde aeroespaciales y automotrices hasta electrónica y medicina.
Sin embargo, Los desafíos como la susceptibilidad a la corrosión y la baja ductilidad de la temperatura ambiente aún deben abordarse.
A través de los esfuerzos continuos de investigación y desarrollo, Se han realizado progresos significativos en áreas como la química de la aleación, procesos de fabricación, protección de la superficie, y unir técnicas.
Novelas químicas de aleación, Tratamientos de superficie avanzados, y las tecnologías de fabricación emergentes ofrecen soluciones prometedoras para superar estas limitaciones y ampliar aún más el alcance de la aplicación de las aleaciones de magnesio.
Preguntas frecuentes
¿Qué son las aleaciones de magnesio??
Las aleaciones de magnesio son metales estructurales livianos hechos combinando magnesio con elementos como el aluminio, zinc, manganeso, y tierras raras.
Ofrecen una excelente reducción de peso y se utilizan en automotriz, aeroespacial, electrónica, y campos médicos.
¿Es mejor la aleación de magnesio que el aluminio??
Depende de la aplicación:
- Magnesio es ~ 33% más ligero y más fácil de mecanizar.
- Aluminio es más fuerte y más resistente a la corrosión.
Elija magnesio para necesidades livianas, y aluminio para resistencia y durabilidad.
¿Cuál es la mejor aleación de magnesio??
La "mejor" aleación de la industria varía. Aquí hay algunos de los mejores artistas:
- AZ91D - aleación de fundición más comúnmente utilizada con buena fuerza, resistencia a la corrosión, y castabilidad.
- ZK60 -Aleación forjada de alta resistencia utilizada en componentes aeroespaciales y de automovilismo.
- Electrón 21 / Electronic we43 -Aleaciones avanzadas de tierra rara con alta resistencia a la fluencia y estabilidad térmica para aeroespacial.
- AZ31B - Versátil, soldable, y ampliamente utilizado para sábanas enrolladas y extrusiones.
¿Es la aleación de magnesio más fuerte que el titanio??
No. El titanio es mucho más fuerte y más resistente a la corrosión, pero también más pesado y más caro. El magnesio se usa cuando ahorro de peso son más importantes que fuerza máxima.
