Մագնեզիումի խառնուրդ: Հատկություններ, Վերամշակում, Ծրագրեր

1. Ներածություն

Մագնեզիումի համաձուլվածքը մետաղական նյութ է, որը հիմնականում հիմնված է մագնեզիումի վրա, այլ տարրերի ավելացումով՝ հատուկ հատկությունների բարձրացման համար, ինչպիսիք են ուժը, ամրություն, եւ կոռոզիոն դիմադրություն.

Մոտավորապես խտությամբ 1.74 գ / սմ, մագնեզիումը ամենաթեթև կառուցվածքային մետաղն է, դարձնելով դրա համաձուլվածքները շատ գրավիչ այն ծրագրերի համար, որտեղ քաշի նվազեցումը կարևոր գործոն է.

Այս հատկանիշը հանգեցրել է տարբեր ոլորտների հետաքրքրության աճի, այդ թվում օդատիեզերական, ավտոմոբիլային, Էլեկտրոնիկա, և սպառողական ապրանքներ.

2. Ինչ է մագնեզիումի խառնուրդը?

Մագնեզիումի համաձուլվածքը բաղկացած է մագնեզիումից (Մգ) գումարած մինչև ~ 10 wt% այլ տարրեր (Ալ, Zn, Ժլատ, հազվագյուտ հողեր, Եվ այլն), նախագծված է մեխանիկական հատկությունները բարձրացնելու համար, կոռոզիոն վարքագիծը, և ձուլման հնարավորություն.

Քանի որ մագնեզիումը ամենաթեթև կառուցվածքային մետաղն է (խտություն ≈ 1.75 գ / սմ), դրա համաձուլվածքները կրիտիկական կիրառություն են գտնում այնտեղ, որտեղ քաշի նվազեցումը և թրթռումների մեղմացումը առաջնային են,

սկսած ավտոմոբիլային բաղադրիչներից մինչև օդատիեզերական կառույցներ և շարժական էլեկտրոնիկա.

Առաջնային համաձուլվածքային տարրեր

Լեգիրող տարր	Տիպիկ բովանդակություն	Հիմնական դերը
Ալյումին (Ալ)	1– 9 wt%	Ամրապնդվում է Mg17Al12 նստվածքների միջոցով; բարելավում է ձուլման և կորոզիայի դիմադրությունը AZ շարքերում
Ցինկ (Zn)	0.3– 2 wt%	Նպաստում է տարիքային կարծրացմանը; բարձրացնում է սողացող դիմադրությունը բարձր ջերմաստիճանում
Մանգան (Ժլատ)	0.1– 1 wt%	Մաքրում է երկաթի կեղտերը՝ բարձրացնելու ընդհանուր կոռոզիայի արդյունավետությունը
Հազվագյուտ Երկրներ (RE)	1-5 վտ %	Բարելավել հացահատիկի կառուցվածքը; կայունացնել բարձր ջերմաստիճանի փուլերը WE շարքում
Ցիրկոնիում (Zr)	0.1-0,5 wt%	Գործում է որպես հացահատիկի զտիչ կռած համաձուլվածքներում, բարելավում է ճկունությունը և ամրությունը

3. Հիմնական մագնեզիումի խառնուրդի ընտանիքներ

Ընտանիք	Բանալի խառնուրդ	Կազմ (մոտ.)	Բնութագրերը	Տիպիկ կիրառումներ
AZ շարք	AZ31, AZ61, AZ91	Մգ–Ալ (3-9 %), Zn (1 %)	Գերազանց ձևավորելիություն (AZ31); ձուլման բարձր ուժ (AZ91)	Ավտոմոբիլային վահանակներ, մարմնի շրջանակներ
AM Սերիա	AM60, AM80	Մգ–Ալ (6-8 %), Ժլատ (0.2 %)	Լավ ձուլման կատարում, Չափավոր ճկունություն	Ձուլված պատյաններ, ղեկ
ՄԵՆՔ Սերիա	WE43	Mg–Y (4 %), RE (3 %), Zn	Բարձր ջերմաստիճանի ուժ և սողացող դիմադրություն	Ավիատիեզերական կառուցվածքային բաղադրիչներ
MRI-անվտանգ	QE22, QE26	Mg–Zn–Ca կամ Mg–Zn–Ca–Sr	Վերահսկվող կոռոզիայի տեմպերը; կենսահամատեղելի	Bioresorbable բժշկական իմպլանտներ
Էլեկտրոնային™	Էլեկտրոնային 21, Էլեկտրոնային 675	Mg–RE (3-10 %), Zn	Ապրանքանիշով բարձր RE պարունակություն ծայրահեղ միջավայրերի համար	Ռազմական տեխնիկա, բարձր ջերմաստիճանի գործիքավորում

4. Մագնեզիումի համաձուլվածքների ֆիզիկական հատկությունները

Մագնեզիումի համաձուլվածքները միավորում են ֆիզիկական բնութագրերի եզակի շարք.գերթեթև խտություն, չափավոր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն, մի քանազոր գերազանց թրթռումային թուլացում-որոնք տարբերում են դրանք ինչպես գունավոր, այնպես էլ այլ գունավոր մետաղներից.

Հիմնական ֆիզիկական հատկությունները մի հայացքով

Ունեցվածք	AZ31	WE43	Ալյումին 6061-T6	Տիտանի Ti-6Al-4V
Խտություն (գ / սմ)	1.77	1.80	2.70	4.43
Հալման միջակայք (° C)	630 Մի քիչ 650	645 Մի քիչ 665	580 Մի քիչ 650	1 600 Մի քիչ 1 650
Mal երմային հաղորդունակություն (W / m · k)	72	60	155	7
Էլեկտրական հաղորդունակություն (% IACS)	40	35	45	1.2
Էլաստիկ մոդուլ (Gpa)	45	42	69	110
Խոնավեցման հզորություն	Գերազանց	Գերազանց	Չափավոր	Ցածր
Մագնիսական վարքագիծ	Ոչ մագնիսական	Ոչ մագնիսական	Ոչ մագնիսական	Պարամագնիսական

5. Մագնեզիումի համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները

Մագնեզիումի համաձուլվածքները տալիս են համոզիչ խառնուրդ ուժ, առաձգականություն, մի քանազոր Հոգնածության դիմադրություն- հատկանիշներ, որոնք ինժեներները օգտագործում են քաշի նկատմամբ զգայունության դեպքում, բարձր կատարողական հավելվածներ.

Համեմատական ​​մեխանիկական տվյալներ

Ունեցվածք	AZ31-H24	AZ91-HP	WE43-T6	AZ61	Միավոր
Առաձգական ուժ (Ժլատ)	260	200	280	240	MPA
Բերք տալ ուժ (RP0.2)	145	110	220	170	MPA
Երկարացում ընդմիջման ժամանակ (Էունք)	12	5	8	10	%
Հոգնածության ուժ (10⁷ ցիկլեր)	~ 95	~ 70	~ 120	~85	MPA
Բրինելի կարծրություն (Ժապավենի)	60	55	80	65	Ժապավենի

6. Կոռոզիայի վարք & Մակերեւութային պաշտպանություն

Ներքին կորոզիայի միտումները տարբեր միջավայրերում

Մագնեզիումը բարձր ռեակտիվ մետաղ է, և մագնեզիումի համաձուլվածքները շատ միջավայրերում կոռոզիայի ենթարկվելու բնորոշ միտում ունեն.

Խոնավության և թթվածնի առկայության դեպքում, մագնեզիումը արձագանքում է մակերեսի վրա մագնեզիումի հիդրօքսիդ առաջացնելով.

Սակայն, այս սկզբնական շերտը ծակոտկեն է և արդյունավետորեն չի պաշտպանում հիմքում ընկած մետաղը.

Աղի ջրային միջավայրերում, մագնեզիումի համաձուլվածքները քլորիդ իոնների առկայության պատճառով ավելի արագ են կոռոզիայի ենթարկվում, որը կարող է թափանցել մակերեսային ֆիլմը և արագացնել կոռոզիայի գործընթացը.

Գալվանական և փոսային կոռոզիայի մեխանիզմներ

Փոսային կոռոզիա:

Փորվածքը տեղի է ունենում, երբ մագնեզիումի համաձուլվածքի մակերեսային թաղանթը տեղայինորեն խափանում է, թույլ տալով, որ հիմքում ընկած մետաղը փոքր տարածքներում արագ կոռոզիայի ենթարկվի.
Քլորիդ իոնները հատկապես արդյունավետ են մագնեզիումի համաձուլվածքներում փոսային կոռոզիայի առաջացման համար. Երբ փոս է ձևավորվում, այն կարող է ավելի խորանալ և լայնանալ, կարող է հանգեցնել բաղադրիչի ձախողման.

Գալվանական կոռոզիա:

Երբ մագնեզիումի համաձուլվածքները շփվում են ավելի ազնիվ մետաղների հետ (ինչպես պղինձը, նիկել, կամ չժանգոտվող պողպատ) էլեկտրոլիտի մեջ (ինչպիսիք են ջուրը կամ աղի ջուրը), կարող է առաջանալ գալվանական կոռոզիա.
Մագնեզիում, լինելով ավելի էլեկտրադրական, հանդես է գալիս որպես անոդ և նախընտրելիորեն քայքայում է, մինչդեռ ավելի ազնիվ մետաղը գործում է որպես կաթոդ.
Այս տեսակի կոռոզիան կարող է մեղմվել պատշաճ ձևավորման միջոցով, ինչպես, օրինակ, խուսափել տարբեր մետաղների անմիջական շփումից կամ մեկուսիչ նյութեր օգտագործելուց.

Ընդհանուր պաշտպանիչ բուժում: անոդացում (ՄԱՕ), փոխակերպման ծածկույթներ, օրգանական ծածկույթներ

Ապարդյուն (MAO-Micro-Arc օքսիդացում):

MAO-ն անոդացման գործընթացի տեսակ է, որը ձևավորում է հաստ, դժվար, և մագնեզիումի համաձուլվածքների մակերեսի վրա ծակոտկեն օքսիդ շերտ.
Այս շերտը ապահովում է լավ կոռոզիոն դիմադրություն և կարող է նաև հետագայում կնքվել կամ պատվել՝ իր հատկությունները բարձրացնելու համար.
MAO-ով մշակված մագնեզիումի համաձուլվածքները օգտագործվում են տարբեր կիրառություններում, ավտոմոբիլային բաղադրիչներից մինչև օդատիեզերական մասեր.

Փոխակերպման ծածկույթներ:

Փոխակերպման ծածկույթներ, ինչպիսիք են քրոմատի փոխակերպման ծածկույթները (չնայած քրոմատի օգտագործումը աստիճանաբար դադարեցվում է բնապահպանական մտահոգությունների պատճառով)
և ոչ քրոմատ այլընտրանքներ, ձեւավորել բարակ, կպչուն շերտ մագնեզիումի համաձուլվածքների մակերեսին.
Այս ծածկույթները բարելավում են կոռոզիոն դիմադրությունը՝ ապահովելով պատնեշ և փոփոխելով մակերեսի քիմիան.

Օրգանական ծածկույթներ:

Օրգանական ծածկույթներ, ներառյալ ներկերը, փոշի ծածկույթներ, և պոլիմերներ, լայնորեն օգտագործվում են մագնեզիումի համաձուլվածքները պաշտպանելու համար.
Նրանք ֆիզիկական խոչընդոտ են ստեղծում շրջակա միջավայրի դեմ, կանխում է խոնավության և քայքայիչ նյութերի մուտքը մետաղի մակերեսին.
Օրգանական ծածկույթները կարող են ձևակերպվել նաև հատուկ հատկություններ ունենալու համար, ինչպիսիք են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կամ քիմիական դիմադրությունը, կախված դիմումի պահանջներից.

7. Արտադրություն & Մշակման տեխնիկա

Ձուլման մեթոդներ: բարձր ճնշման ձուլում, ավազ, ներդրում

Բարձր ճնշման ձուլում:

Բարձր ճնշում Die Casting Մագնեզիումի համաձուլվածքի բաղադրիչների արտադրության լայնորեն կիրառվող մեթոդ է.

Այս գործընթացում, հալված մագնեզիումի համաձուլվածքը բարձր ճնշման տակ մղվում է բազմակի օգտագործման կաղապարի խոռոչ.

Այն առաջարկում է արտադրության բարձր տեմպեր, լավ չափերի ճշգրտություն, և բարակ պատերով բարդ ձևի մասեր արտադրելու ունակություն.

Սա այն դարձնում է պիտանի ավտոմոբիլային և էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության մեջ զանգվածային արտադրության բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են շարժիչի բլոկները և սմարթֆոնների պատյանները.

Ավազի ձուլում:

Ավազի ձուլում ներառում է կաղապարի խոռոչի ստեղծում ավազի խառնուրդում, օգտագործելով ցանկալի մասի նախշը.

Այնուհետև հալված մագնեզիումի խառնուրդը լցվում է կաղապարի մեջ. Ավազի ձուլումը հարմար է խոշոր երկրաչափական մասերի և մասերի արտադրության համար, որոնք դժվար է արտադրել ձուլման այլ մեթոդներով:.

Սակայն, այն, ընդհանուր առմամբ, ունի ավելի ցածր չափերի ճշգրտություն և մակերեսային հարդարում, համեմատած ձուլման հետ.

Ներդրումային ձուլում:

Ներդրումային ձուլում, հայտնի է նաև որպես կորած մոմ ձուլում, օգտագործվում է բարձր ճշգրտության մագնեզիումի համաձուլվածքի մասերի արտադրության համար՝ բարդ մանրամասներով.

Պատրաստված է մասի մոմե մոդելը, պատված կերամիկական պատյանով, և մոմը հալվում է.

Այնուհետև հալված մագնեզիումի խառնուրդը լցվում է առաջացած խոռոչի մեջ.

Ներդրումային ձուլումը թույլ է տալիս արտադրել մակերևույթի գերազանց ծածկույթ և չափերի ճշգրտությամբ մասեր, բայց դա ավելի թանկ և ժամանակատար գործընթաց է՝ համեմատած ձուլման և ավազի ձուլման հետ.

Դարբնոցային մշակում: շարժակազմ, արտամղման, դավաճանություն, ծանր պլաստիկ դեֆորմացիա (ECAP)

Շարժակազմ:

Գլանումը մագնեզիումի համաձուլվածքների համար սովորական դարբնոցային գործընթաց է. Այն կարող է իրականացվել սենյակային ջերմաստիճանում (սառը գլանվածք) կամ բարձր ջերմաստիճանում (տաք գլորում).

Սառը գլանումը բարելավում է համաձուլվածքի ամրությունն ու կարծրությունը, բայց նվազեցնում է դրա ճկունությունը, մինչդեռ տաք գլորումը թույլ է տալիս ավելի լավ ձևավորել.

Մագնեզիումի համաձուլվածքի գլանվածքով թիթեղները օգտագործվում են այնպիսի ծրագրերում, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային թափքի վահանակները և էլեկտրոնային սարքերի պատյանները.

Արտանետում:

Էքստրուզիան ներառում է մագնեզիումի համաձուլվածքի բլիթը մածանի միջով ստիպելով ֆիքսված խաչմերուկով շարունակական պրոֆիլ ստեղծել.

Այս գործընթացը հարմար է այնպիսի ապրանքներ ստեղծելու համար, ինչպիսիք են ձողերը, խողովակներ, և տարբեր կառուցվածքային պրոֆիլներ.

Էքստրուդացված մագնեզիումի համաձուլվածքի արտադրանքը օգտագործվում է օդատիեզերքում, ավտոմոբիլային, և այլ արդյունաբերություններ, որտեղ անհրաժեշտ են թեթև և բարձր ամրության բաղադրիչներ.

Դավաճանություն:

Դարբնագործությունը գործընթաց է, որի ժամանակ մագնեզիումի համաձուլվածքը ձևավորվում է սեղմման ուժեր կիրառելով, սովորաբար օգտագործելով մուրճեր կամ մամլիչներ.

Այն բարելավում է համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունները` մաքրելով հատիկի կառուցվածքը և վերացնելով ներքին թերությունները.

Դարբնոցային մագնեզիումի համաձուլվածքի մասերն օգտագործվում են այնպիսի կարևոր կիրառություններում, ինչպիսիք են օդատիեզերական կառուցվածքային բաղադրիչները և բարձր արդյունավետությամբ ավտոմոբիլային մասերը.

Ծանր պլաստիկ դեֆորմացիա (ECAP-Հավասար ալիքի անկյունային սեղմում):

ECAP-ը մագնեզիումի համաձուլվածքների մշակման համեմատաբար նոր տեխնիկա է. Այն ենթադրում է համաձուլվածքի ենթարկել մեծ լարվածության պլաստիկ դեֆորմացիայի՝ առանց դրա խաչմերուկի տարածքը փոխելու.

ECAP-ը կարող է մագնեզիումի համաձուլվածքներում շատ մանրահատիկ միկրոկառուցվածք ստեղծել, հանգեցնելով մեխանիկական հատկությունների զգալի բարելավումների, ինչպիսիք են ամրությունը և ճկունությունը.

Հավելանյութերի արտադրության հեռանկարները (SLM, EBM)

Ընտրովի լազերային հալեցում (SLM):

SLM-ը հավելումների արտադրության տեխնիկա է, որտեղ լազերը ընտրողաբար հալեցնում է մագնեզիումի համաձուլվածքի փոշու շերտերը՝ եռաչափ մաս ստեղծելու համար:.

Այն առաջարկում է բարդ երկրաչափություններ բարձր ճշգրտությամբ արտադրելու ներուժ և կարող է օգտագործվել արագ նախատիպերի և անհատականացված բաղադրիչների արտադրության համար:.

Սակայն, մարտահրավերներ, ինչպիսիք են փոշի բեռնաթափումը, ծակոտկենության վերահսկում, և տպագիր մասերի մեխանիկական հատկությունների ապահովման համար պետք է լուծվեն.

Էլեկտրոնային ճառագայթների հալեցում (EBM):

EBM-ն օգտագործում է էլեկտրոնային ճառագայթ՝ մագնեզիումի համաձուլվածքի փոշու շերտերը հալելու և միացնելու համար. Այն գործում է վակուումում, որն օգնում է նվազեցնել օքսիդացումը և բարելավել արտադրված մասերի որակը.

EBM-ը հարմար է լայնածավալ բաղադրիչներ արտադրելու համար և որոշ դեպքերում ունի ավելի արագ մշակման արագության առավելություն՝ համեմատած SLM-ի հետ։.

Մեքենայություններ, եռակցման մարտահրավերներ, և եռակցման վերանորոգում

Մեքենայություններ:

CNC հաստոցներ մագնեզիումի համաձուլվածքները կարող են դժվար լինել իրենց ցածր խտության և բարձր ռեակտիվության պատճառով.

Նրանք երկար ձևավորվելու հակում ունեն, թելային չիպսեր կտրման ընթացքում, որը կարող է խանգարել հաստոցների մշակման գործընթացին.

Հատուկ կտրող գործիքներ և տեխնիկա, ինչպես, օրինակ, սուր գործիքների օգտագործումը, բարձր կտրման արագություններ, և պատշաճ հովացուցիչ նյութ, պահանջվում են մագնեզիումի համաձուլվածքները արդյունավետ մշակելու համար.

Եռակցման մարտահրավերներ:

Մագնեզիումի համաձուլվածքների եռակցումը դժվար է նրանց բարձր ռեակտիվության պատճառով, ցածր հալման կետ, և օքսիդներ ձևավորելու միտում.

Խնդիրներ, ինչպիսիք են ծակոտկենությունը, ճեղքվածք, և եռակցման գոտում մեխանիկական հատկությունների կորուստը տարածված է.

Եռակցման տարբեր տեխնիկա, ինչպիսիք են լազերային եռակցումը, TIG զոդում, MIG զոդում, և շփման եռակցման եռակցում, օգտագործվում են այս մարտահրավերները հաղթահարելու համար.

Եռակցման վերանորոգում:

Մագնեզիումի համաձուլվածքների եռակցման վերանորոգումը պահանջում է մանրակրկիտ նախապատրաստում և եռակցման համապատասխան ընթացակարգերի կիրառում.

Վերանորոգման գործընթացը պետք է ապահովի, որ վերանորոգված տարածքի մեխանիկական հատկությունները և կոռոզիոն դիմադրությունը վերականգնվեն ընդունելի մակարդակի:.

8. Միանալով & Ժողով

Զոդում (լազերային, Տեգ, Ես) և պինդ վիճակի տեխնիկան (շփման եռակցում)

Լազերային զոդում:

Լազերային եռակցումն առաջարկում է բարձր արագությամբ մշակման և ջերմային ազդեցության նեղ գոտիներ, որն օգնում է նվազագույնի հասցնել աղավաղումները և պահպանել մագնեզիումի համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները.

Սակայն, այն պահանջում է այնպիսի պարամետրերի ճշգրիտ վերահսկում, ինչպիսին է լազերային հզորությունը, եռակցման արագություն, և կիզակետային դիրքը.

AZ31 մագնեզիումի խառնուրդի լազերային եռակցման ուսումնասիրության մեջ, Պարամետրերի ճիշտ ընտրությունը հանգեցրեց նրան, որ առաձգական ուժերով հոդերը հասան մինչև 85% հիմնական մետաղի ամրությունը.

Տեգ (Վոլֆրամի իներտ գազ) զոդում:

TIG եռակցումը լավ վերահսկողություն է ապահովում եռակցման գործընթացի վրա, թույլ տալով արտադրել բարձրորակ եռակցման նյութեր. Այն հարմար է բարակ պատերով մագնեզիումի խառնուրդի բաղադրիչների համար.

Սակայն, այն ունի համեմատաբար ցածր եռակցման արագություն և պահանջում է հմուտ օպերատորներ. Արգոն գազի պաշտպանությունը կարևոր է մագնեզիումի համաձուլվածքների TIG եռակցման ժամանակ օքսիդացումը կանխելու համար.

Ես (Մետաղ իներտ գազ) զոդում:

MIG եռակցումը TIG եռակցման համեմատ ավելի ավտոմատացված և արագ գործընթաց է, դարձնելով այն պիտանի զանգվածային արտադրության համար.

Այն օգտագործում է սպառվող մետաղալար էլեկտրոդ, որը կարող է նաև ներմուծել համաձուլվածքային տարրեր՝ զոդման որակը բարելավելու համար.

Բայց, այն կարող է առաջացնել ավելի շատ ցողում և պահանջում է պարամետրերի մանրակրկիտ ճշգրտում լավ միաձուլում ապահովելու համար.

Շփման խառնաշփոթի զոդում (FSW):

FSW-ը պինդ վիճակում եռակցման տեխնիկա է, որը մեծ խոստումներ է տվել մագնեզիումի համաձուլվածքների համար.

Այն ջերմություն է առաջացնում պտտվող գործիքի և աշխատանքային մասի միջև շփման միջոցով, առանց նյութը հալեցնելու.

Սա հանգեցնում է գերազանց մեխանիկական հատկություններով եռակցման, ցածր ծակոտկենություն, և լավ կոռոզիոն դիմադրություն.

FSW-ն ավելի ու ավելի է օգտագործվում օդատիեզերական և ավտոմոբիլային արդյունաբերություններում՝ մագնեզիումի համաձուլվածքի բաղադրիչները միացնելու համար, հատկապես լայնածավալ կառույցների համար, որտեղ ավանդական միաձուլման եռակցման մեթոդները կարող են զգալի աղավաղումներ առաջացնել.

Զոդման և զոդման նկատառումներ

Մագնեզիումի համաձուլվածքների զոդումը և զոդումը պահանջում են լցանյութերի և հոսքերի մանրակրկիտ ընտրություն.

Լցնող նյութի հալման կետը պետք է լինի ավելի ցածր, քան մագնեզիումի համաձուլվածքը, որպեսզի ապահովի պատշաճ կապը առանց հիմնական մետաղի հալման:.

Հոսքերը օգտագործվում են մակերեսային օքսիդները հեռացնելու և թրջվելու համար.

Օրինակ, մագնեզիումի համաձուլվածքների համար կարող են օգտագործվել արծաթի վրա հիմնված հղկող մետաղներ, բայց դրանք պահանջում են հատուկ հոսքեր՝ զոդման գործընթացում օքսիդացումը կանխելու համար.

Զոդում, մյուս կողմից, ավելի հարմար է բարակ պատերով կամ փոքր չափի մագնեզիումի համաձուլվածքի բաղադրիչները միացնելու համար.

Սովորաբար օգտագործվում են անագի վրա հիմնված զոդիչներ՝ համապատասխան հոսքերով, բայց հոդերի ամրությունը ընդհանուր առմամբ ավելի ցածր է եռակցման և եռակցման համեմատ.

Սոսինձի միացման և մեխանիկական ամրացման ռազմավարություններ

Մեխանիկական ամրացում:

Մեխանիկական ամրացման մեթոդներ, ինչպիսիք են պտուտակները, պտուտակներ, իսկ գամերը սովորաբար օգտագործվում են մագնեզիումի խառնուրդի բաղադրիչները միացնելու համար.

Պտուտակներ և պտուտակներ օգտագործելիս, Ինքնակպչուն պտուտակները հաճախ նախընտրելի են, քանի որ մագնեզիումի համաձուլվածքները համեմատաբար փափուկ են.

Սակայն, Պետք է խուսափել չափից ավելի ձգումից՝ թելից նյութի շերտազատումը կամ ճաքելը կանխելու համար.

Գետերը կարող են ապահովել ամուր և հուսալի հոդեր, հատկապես այն ծրագրերում, որտեղ առկա են թրթռման և կտրող ուժեր.

Կպչուն կապ:

Կպչուն կապն առաջարկում է մի քանի առավելություն մագնեզիումի համաձուլվածքների համար, ներառյալ տարբեր նյութերը կապելու ունակությունը, նվազեցնել սթրեսի կոնցենտրացիան, և ապահովել հարթ մակերես.

Էպոքսիդային հիմքով սոսինձները լայնորեն օգտագործվում են իրենց բարձր ամրության և լավ քիմիական դիմադրության շնորհիվ.

Մակերեւույթի պատրաստումը շատ կարևոր է սոսինձի հաջող միացման համար.

Գործընթացներ, ինչպիսիք են ավազահանումը, քիմիական փորագրություն, և այբբենարանի կիրառումը կարող է բարելավել կպչունությունը սոսինձի և մագնեզիումի խառնուրդի մակերեսի միջև.

Ավտոմեքենաների ինտերիերի կիրառություններում, սոսինձով կապված մագնեզիումի խառնուրդի բաղադրիչները կարող են նվազեցնել քաշը և աղմուկի մակարդակը.

9. Մագնեզիումի խառնուրդի հիմնական կիրառությունները

Մագնեզիումի համաձուլվածքները գնահատվում են բազմաթիվ արդյունաբերություններում իրենց համար բացառիկ ուժ-քաշ հարաբերակցություն, էլեկտրամագնիսական պաշտպանություն, մի քանազոր թրթռում-խեղդման բնութագրերը.

Ինչպես որ ամենաթեթև կառուցվածքային մետաղը (խտությունը ~1,74 գ/սմ³), նրանք ավելի ու ավելի են փոխարինում ծանր նյութերը, ինչպիսիք են պողպատը և նույնիսկ ալյումինը, քաշի նկատմամբ զգայուն ծրագրերում.

Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն

Ավտոմոբիլային ոլորտն է ամենամեծ սպառողը մագնեզիումի համաձուլվածքներից, պայմանավորված վառելիքի արդյունավետության և արտանետումների կրճատման գլոբալ նպատակներով.

Հիմնական հավելվածներ:

• Էլեկտրահաղորդման բաղադրիչներ: Փոխանցման տուփեր, ճարմանդային պատյաններ, յուղամաններ
• Շասսի և կախոց: Խաչի անդամներ, ղեկ, արգելակային պեդալներ
• Մարմնի մասեր: Վահանակներ, նստատեղերի շրջանակներ, Տանիքի վահանակներ (գլանված Mg թերթեր)

Օդատիենտ

Մագնեզիումի ցածր խտություն, լավ կոշտություն, և գերազանց մշակելիությունը այն դարձնում են հարմար օդատիեզերական բաղադրիչների համար, որտեղ քաշի խնայողությունները կարևոր են.

Ծրագրեր:

• Օդանավերի ինտերիեր: Նստատեղերի շրջանակներ, վերին աղբամաններ, հատակի վահանակներ
• Օդակայանի կառուցվածքներ: Ուղղաթիռի փոխանցման տուփեր, թևերի մուտքի վահանակներ
• Պաշտպանական համակարգեր: Դրոն (UAV) օդանավերի շրջանակներ

Էլեկտրոնիկա & Սպառողական սարքեր

Մագնեզիումի համաձուլվածքները առաջարկում են EMI պաշտպանություն, գերազանց ջերմային հաղորդունակություն, և թեթևություն՝ իդեալական կոմպակտ, ջերմային զգայուն սարքեր.

Տիպիկ կիրառումներ:

• Նոթբուք & պլանշետային շասսի
• Սմարթֆոնների պատյաններ
• Տեսախցիկի պատյաններ
• Սառեցնող պարիսպներ բարձր արդյունավետությամբ սերվերների և երթուղիչների համար

Բժշկական հավելվածներ

Կենսահամատեղելի մագնեզիումի համաձուլվածքներ, հատկապես Mg–Ca մի քանազոր Mg–Zn համակարգեր, հեղափոխում են ներծծվող բժշկական իմպլանտներ.

Օրինակներ:

• Օրթոպեդիկ պտուտակներ և թիթեղներ (ներծծվում է 12-24 ամսվա ընթացքում)
• Սրտանոթային ստենտներ
• Հյուսվածքների ճարտարագիտության փայտամածներ

Ճարտարապետական ​​և արդյունաբերական սարքավորումներ

Մագնեզիումը օգտագործվում է որոշակի կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ բաղադրիչներում, որոնք պահանջում են թեթեւակի, Կոռոզիոն դիմացկուն կատարումը:

• Դռների բռնակներ, ծխնիներ, և կողպեքներ
• Էլեկտրական էլեկտրական գործիքների պատյաններ
• Կառուցվածքային հենարաններ վերելակների և շարժասանդուղքների համար

Սպորտային ապրանքներ & Lifestyle արտադրանք

Մագնեզիումի համաձուլվածքները ավելի ու ավելի են օգտագործվում պրեմիում սպորտային ապրանքներ, որտեղ կատարումը, Հոգնածության դիմադրություն, և քաշը կարևոր է.

Ընդհանուր իրեր:

• Հեծանիվների շրջանակներ և անիվներ
• Թենիսի ռակետներ և գոլֆի ակումբի գլուխներ
• Նետաձգության սարքավորումներ և ձկնորսական գլանափաթեթներ
• Արևային ակնոցի շրջանակներ, ճամպրուկներ, և պայուսակներ

Ծովային & Մայրուղիներից դուրս օգտագործումը

Մինչդեռ մագնեզիումը ռեակտիվ է աղի ջրի նկատմամբ, Պաշտպանիչ ծածկույթներ մի քանազոր համաձուլվածք միացնել դրա օգտագործումը:

• Նավակի ղեկ և նստատեղերի շրջանակներ
• Մայրուղու տրանսպորտային միջոցների բաղադրիչներ (ATV-ներ, ձնագնացներ)
• Ռազմական ծովային մասերի հետ զոհաբերական անոդային նմուշներ

10. Առավելություններ & Մագնեզիումի խառնուրդի սահմանափակումները

Մագնեզիումի համաձուլվածքների առավելությունները

• Գերթեթև
  Մագնեզիումը է ամենաթեթև կառուցվածքային մետաղը (~1,74 գ/սմ³), ~33% ավելի թեթև, քան ալյումինից և 75% ավելի թեթև, քան պողպատը.
• Բարձր ուժ և քաշ հարաբերակցություն
  Առաջարկում է գերազանց մեխանիկական կատարում՝ համեմատած իր զանգվածի հետ, իդեալական օդատիեզերական և ավտոմոբիլային ծրագրերի համար.
• Լավ մեքենայականություն
  Կարելի է մշակել բարձր արագություններով՝ այլ մետաղների համեմատ գործիքների ավելի քիչ մաշվածությամբ, արտադրության ժամանակի և ծախսերի կրճատում.
• Գերազանց թրթռումային թուլացում
  Բնականաբար կլանում է թրթռումները, դարձնելով այն արժեքավոր ավտոմոբիլային մասերի և էլեկտրոնիկայի համար.
• Բարձրակարգ էլեկտրամագնիսական պաշտպանություն
  Արդյունավետորեն արգելափակում է էլեկտրամագնիսական միջամտությունը (ԷՄԻ), անհրաժեշտ է էլեկտրոնային սարքերի պատյանների համար.
• Վերամշակելիություն
  Մագնեզիումի համաձուլվածքները լիովին վերամշակելի են՝ հատկությունների նվազագույն քայքայմամբ.
• Կենսաբազմություն
  Որոշ մագնեզիումի համաձուլվածքներ (Է.Գ., Mg–Ca, Mg–Zn) ներծծվող են և հարմար են ժամանակավոր բժշկական իմպլանտների համար.
• Բարելավված Ձուլման բնութագրեր
  Իդեալական է բարակ պատերով բարդ ձևի մասերի համար; ավելի արագ ամրացում, քան ալյումինը.

Մագնեզիումի համաձուլվածքների սահմանափակումները

• Կոռոզիայից բարձր զգայունություն
  Առանց համապատասխան ծածկույթների կամ համաձուլվածքների, մագնեզիումը հեշտությամբ կոռոզիայի է ենթարկվում, հատկապես աղի ջրային միջավայրում.
• Սահմանափակ սենյակային ջերմաստիճանի ճկունություն
  Ձևավորման կամ ազդեցության ժամանակ հակված է ճաքերի; համաձուլվածքը և ջերմամեխանիկական մշակումը օգնում են մեղմել դա.
• Դյուրավառության ռիսկ փոշու տեսքով
  Մագնեզիումի փոշին կամ մանր չիպսերը դյուրավառ են; պահանջում է խիստ հրդեհային անվտանգության արձանագրություններ հաստոցների մշակման ժամանակ.
• Դժվար զոդում
  Օքսիդի ձևավորում, ծակոտկենություն, եւ ճեղքվածք կարող է առաջանալ եռակցման ժամանակ; պահանջում է հատուկ տեխնիկա (Է.Գ., Տեգ, շփման եռակցում).
• Ավելի ցածր սողացող դիմադրություն բարձր ջերմաստիճանում
  Երկարատև ջերմության և սթրեսի պայմաններում արդյունավետությունը ավելի արագ է նվազում՝ համեմատած ալյումինի կամ տիտանի համաձուլվածքների հետ.
• Լեգիրման տարրերի արժեքը
  Հազվագյուտ հողային տարրեր օգտագործող համաձուլվածքներ (Է.Գ., ՄԵՆՔ-շարք) կամ ցիրկոնիումը կարող է թանկ լինել.

11. Մագնեզիումի համաձուլվածքների համեմատությունը մրցակցային նյութերի հետ

Ունեցվածք / Հատկորոշում	Մագնեզիումի համաձուլվածքներ	Ալյումինե խառնուրդներ	Titanium համաձուլվածքներ	Ցինկի համաձուլվածքներ	Ինժեներական պլաստմասսա
Խտություն (գ / սմ)	~ 1,74	~ 2,70	~ 4.43	~6.6–7.1	~0,9–1,5
Առաձգական ուժ (MPA)	150-350	200– 550	600-1000+	150– 400	50– 200
Երիտասարդների մոդուլ (Gpa)	~ 45	~ 70	~ 110	~85	~ 2–5
Mal երմային հաղորդունակություն (W / m · k)	~60–160 թթ	~ 120–230 թթ	~7–16	~90–120 թթ	~0,2–0,5
Կոռոզիոն դիմադրություն	Վատից չափավոր	Լավ է ծածկույթների հետ	Գերազանց	Չափավոր	Գերազանց
Մեքենայություններ	Գերազանց	Լավ	Վատից չափավոր	Շատ լավ	Լավ
Վերամշակելիություն	Գերազանց	Գերազանց	Չափավորից լավ	Գերազանց	Սահմանափակ (կախված է տեսակից)
Կենսաբազմություն	Գերազանց (կոնկրետ գնահատականներ)	Լավ	Գերազանց	Աղքատ	Լայնորեն տարբերվում է
Մեկ կգ-ի արժեքը (ԱՄՆ դոլար)	$2- 4 դոլար	$2- $5	$20- 40 դոլար	$1.5- $3	$1- $10 (տատանվում է ըստ պոլիմերների)
Քաշի խնայողության առավելություն	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐	⭐⭐	⭐	⭐⭐⭐⭐⭐
Die-Castability	Գերազանց	Լավ	Աղքատ	Գերազանց	N/A

Հիմնական համեմատական ​​պատկերացումներ

• Մագնեզիում ընդդեմ. Ալյումին:
  Մագնեզիումի համաձուլվածքները 35%-ով ավելի թեթև են, քան ալյումինը և ավելի հեշտ են մշակվում, բայց նրանք առաջարկում են ավելի ցածր ուժ և ավելի վատ կոռոզիոն դիմադրություն, եթե չբուժվեն.
  Ալյումինն ունի ավելի լավ կայունություն բարձր ջերմաստիճանի նկատմամբ և ավելի լայն կիրառություն օդատիեզերքում.
• Մագնեզիում ընդդեմ. Տիտղոս:
  Տիտանի համաձուլվածքներն ապահովում են բարձր ուժ և կոռոզիոն դիմադրություն, բայց չափազանց թանկ են և դժվար է մեքենայացնել.
  Մագնեզիումը զգալիորեն ավելի թեթև և էժան է, բայց հարմար չէ բարձր սթրեսի համար, բարձր ջերմաստիճանի միջավայրեր.
• Ցինկ vs. Մագնեզիումի համաձուլվածքներ:
  Ցինկի համաձուլվածքները ավելի ծանր են և ավելի կայուն, գերազանց ձուլման հետ.
  Մագնեզիումը ավելի թեթև է և ավելի հարմար է քաշի նվազեցման կարիք ունեցող կիրառությունների համար, թեև ավելի կոռոզիայից հակված.
• Մագնեզիում ընդդեմ. Ինժեներական պլաստմասսա:
  Պլաստիկները ավելի թեթև են և կոռոզիակայուն, բայց չունեն մագնեզիումի մեխանիկական ուժ և ջերմային հատկություններ.
  Մագնեզիումն ապահովում է ավելի լավ էլեկտրամագնիսական պաշտպանություն և կառուցվածքային ամբողջականություն.

12. Եզրափակում

Մագնեզիումի համաձուլվածքները երկար ճանապարհ են անցել իրենց սկզբնական մշակումից հետո, վերածվելով նյութերի բազմակողմանի դասի՝ կիրառությունների լայն շրջանակով.

Նրանց հատկությունների յուրահատուկ համադրությունը, ինչպիսիք են ուժի և քաշի բարձր հարաբերակցությունը, թրթռում-խեղդման բնութագրերը, և էլեկտրամագնիսական պաշտպանություն, դրանք շատ արժեքավոր են դարձնում արդյունաբերության մեջ՝ սկսած ավիատիեզերական և ավտոմոբիլաշինությունից մինչև էլեկտրոնիկա և բժշկություն.

Սակայն, մարտահրավերները, ինչպիսիք են կոռոզիայից զգայունությունը և սենյակային ջերմաստիճանի ցածր ճկունությունը, դեռ պետք է լուծվեն.

Շարունակական հետազոտությունների և զարգացման ջանքերի միջոցով, զգալի առաջընթաց է գրանցվել այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսին է համաձուլվածքների քիմիան, արտադրական գործընթացները, մակերեսի պաշտպանություն, և միացման տեխնիկան.

Նոր համաձուլվածքների քիմիա, առաջադեմ մակերեսային բուժում, և զարգացող արտադրական տեխնոլոգիաները խոստումնալից լուծումներ են առաջարկում այս սահմանափակումները հաղթահարելու և մագնեզիումի համաձուլվածքների կիրառման շրջանակն ավելի ընդլայնելու համար։.

 

ՀՏՀ

Ինչ են մագնեզիումի համաձուլվածքները?

Մագնեզիումի համաձուլվածքները թեթև կառուցվածքային մետաղներ են, որոնք պատրաստված են մագնեզիումի և ալյումինի նման տարրերի համադրմամբ, ցինկ, մանգան, և հազվագյուտ հողեր.

Նրանք առաջարկում են գերազանց քաշի նվազեցում և օգտագործվում են ավտոմոբիլային արտադրության մեջ, օդատիենտ, Էլեկտրոնիկա, և բժշկական ոլորտները.

Մագնեզիումի համաձուլվածքն ավելի լավն է, քան ալյումինը?

Կախված է դիմումից:

• Մագնեզիում ~33%-ով ավելի թեթև է և ավելի հեշտ է մշակել.
• Ալյումին ավելի ամուր է և կոռոզիակայուն.
  Ընտրեք մագնեզիում թեթև կարիքներ, և ալյումինի համար ուժ և ամրություն.

Ո՞րն է մագնեզիումի լավագույն խառնուրդը?

«Լավագույն» համաձուլվածքը տարբերվում է արդյունաբերությունից. Ահա մի քանի լավագույն կատարողներ:

• AZ91D – Լավ ամրությամբ առավել հաճախ օգտագործվող ձուլման խառնուրդ, Կոռոզիոն դիմադրություն, և ձուլման հնարավորություն.
• ZK60 – Բարձր ամրության դարբնոցային խառնուրդ, որն օգտագործվում է օդատիեզերական և ավտոսպորտի բաղադրիչներում.
• Էլեկտրոնային 21 / Էլեկտրոնային WE43 – Առաջադեմ հազվագյուտ հողային համաձուլվածքներ՝ բարձր սողացող դիմադրությամբ և ջերմային կայունությամբ օդային տիեզերքի համար.
• AZ31B - Բազմակողմանի, զոդելի, և լայնորեն օգտագործվում է գլանվածքի և արտամղման համար.

Մագնեզիումի համաձուլվածքն ավելի ամուր է, քան տիտանը?

Ոչ. Տիտանը շատ ավելի ամուր է և կոռոզիոն դիմացկուն, այլեւ ավելի ծանր ու թանկ. Մագնեզիումը օգտագործվում է, երբ քաշի խնայողություն ավելի կարևոր են, քան առավելագույն ուժ.