Aloi magnesium: Sifat, Pemprosesan, Aplikasi

Kandungan tunjukkan

1. Pengenalan

Aloi magnesium adalah bahan logam terutamanya berdasarkan magnesium, dengan penambahan elemen lain untuk meningkatkan sifat tertentu seperti kekuatan, ketahanan, dan rintangan kakisan.

Dengan ketumpatan lebih kurang 1.74 g/cm³, magnesium adalah logam struktur yang paling ringan, menjadikan aloinya sangat menarik untuk aplikasi di mana pengurangan berat badan adalah faktor kritikal.

Ciri ini telah membawa kepada peningkatan minat di pelbagai industri, termasuk aeroangkasa, Automotif, elektronik, dan barangan pengguna.

2. Apa itu aloi magnesium?

Aloi magnesium terdiri daripada magnesium (Mg) ditambah sehingga ~ 10wt% elemen lain (Al, Zn, Mn, nadir bumi, dll.), direka untuk meningkatkan sifat mekanikal, tingkah laku kakisan, dan kebolehan.

Oleh kerana magnesium adalah logam struktur yang paling ringan (ketumpatan ≈ 1.75 g/cm³), aloinya mencari aplikasi kritikal di mana pengurangan berat badan dan redaman getaran adalah yang paling utama,

mulai dari komponen automotif ke struktur aeroangkasa dan elektronik mudah alih.

Elemen aloi utama

Elemen aloi	Kandungan biasa	Peranan utama
Aluminium (Al)	1-9 wt%	Menguatkan melalui mg₁₇al₁₂ precipitates; Meningkatkan ketahanan dan ketahanan kakisan dalam siri AZ
Zink (Zn)	0.3-2 wt%	Menggalakkan pengerasan umur; Meningkatkan rintangan rayapan pada suhu tinggi
Mangan (Mn)	0.1-1 wt%	Scavenges kekotoran besi untuk meningkatkan prestasi kakisan secara keseluruhan
Nadir bumi (Re)	1-5 wt %	Menapis struktur bijirin; Menstabilkan fasa suhu tinggi dalam siri kami
Zirkonium (Zr)	0.1-0.5 wt%	Bertindak sebagai penapis bijirin dalam aloi tempa, meningkatkan kemuluran dan ketangguhan

3. Keluarga aloi magnesium utama

Keluarga	Aloi utama	Komposisi (lebih kurang.)	Ciri -ciri	Kegunaan biasa
Siri ini	AZ31, AZ61, AZ91	Mg -al (3-9 %), Zn (1 %)	Formabiliti yang sangat baik (AZ31); Kekuatan pelakon yang tinggi (AZ91)	Panel automotif, bingkai badan
AM Siri	AM60, AM80	Mg -al (6-8 %), Mn (0.2 %)	Prestasi yang baik mati, Kemuluran sederhana	Perumahan die-cast, roda stereng
Kami siri	WE43	Mg -y (4 %), Re (3 %), Zn	Kekuatan suhu tinggi yang unggul dan rintangan merayap	Komponen struktur aeroangkasa
MRI-SAFE	QE22, QE26	Mg -zn -ca atau mg -zn -ca -sr	Kadar kakisan yang dikawal; biokompatibel	Implan Perubatan Bioresorbable
Elektronik™	Elektronik 21, Elektronik 675	Mg -re (3-10 %), Zn	Kandungan High-RE yang ditandatangani untuk persekitaran yang melampau	Perkakasan ketenteraan, Peralatan Temp Tinggi

4. Sifat fizikal aloi magnesium

Aloi magnesium menggabungkan satu set ciri fizikal yang unik-Ketumpatan ultra-cahaya, kekonduksian terma dan elektrik sederhana, dan redaman getaran yang sangat baik-yang membezakannya dari kedua-dua logam ferrous dan lain-lain yang tidak ferus.

Sifat fizikal utama sekilas

Harta	AZ31	WE43	Aluminium 6061-T6	Titanium Ti-6al-4v
Ketumpatan (g/cm³)	1.77	1.80	2.70	4.43
Julat lebur (° C.)	630 - 650	645 - 665	580 - 650	1 600 - 1 650
Kekonduksian terma (W/m · k)	72	60	155	7
Kekonduksian elektrik (% IACS)	40	35	45	1.2
Modulus elastik (GPA)	45	42	69	110
Kapasiti redaman	Cemerlang	Cemerlang	Sederhana	Rendah
Tingkah laku magnet	Bukan magnet	Bukan magnet	Bukan magnet	Paramagnetic

5. Sifat mekanikal aloi magnesium

Aloi magnesium menyampaikan campuran menarik kekuatan, Kemuluran, dan Rintangan Keletihan-Pengalaman bahawa jurutera mengeksploitasi dalam sensitif berat badan, Aplikasi berprestasi tinggi.

Data mekanikal perbandingan

Harta	AZ31-H24	AZ91-HP	WE43-T6	AZ61	Unit
Kekuatan tegangan (Rm)	260	200	280	240	MPA
Kekuatan hasil (RP0.2)	145	110	220	170	MPA
Pemanjangan pada rehat (A)	12	5	8	10	%
Kekuatan keletihan (10⁷ kitaran)	~ 95	~ 70	~ 120	~ 85	MPA
Kekerasan Brinell (Hb)	60	55	80	65	Hb

6. Tingkah laku kakisan & Perlindungan permukaan

Kecenderungan kakisan intrinsik dalam persekitaran yang berbeza

Magnesium adalah logam yang sangat reaktif, dan aloi magnesium mempunyai kecenderungan yang melekat untuk menghancurkan dalam banyak persekitaran.

Dengan kehadiran kelembapan dan oksigen, Magnesium bertindak balas untuk membentuk magnesium hidroksida di permukaan.

Walau bagaimanapun, Lapisan awal ini berliang dan tidak melindungi logam yang mendasari secara berkesan.

Dalam persekitaran air masin, aloi magnesium menghancurkan lebih cepat kerana kehadiran ion klorida, yang dapat menembusi filem permukaan dan mempercepat proses kakisan.

Mekanisme kakisan galvanik dan pitting

Pitting kakisan:

Pitting berlaku apabila filem permukaan pada aloi magnesium terganggu secara tempatan, Membenarkan logam yang mendasari untuk menghancurkan dengan cepat di kawasan kecil.
Ion klorida amat berkesan untuk memulakan kakisan pitting dalam aloi magnesium. Setelah lubang terbentuk, ia boleh tumbuh lebih mendalam dan lebih luas, berpotensi membawa kepada kegagalan komponen.

Kakisan galvanik:

Apabila aloi magnesium bersentuhan dengan logam yang lebih mulia (seperti tembaga, Nikel, atau keluli tahan karat) dalam elektrolit (seperti air atau air masin), Kakisan galvanik boleh berlaku.
Magnesium, menjadi lebih elektropositif, bertindak sebagai anod dan corrodes dengan sengaja, sementara logam yang lebih mulia bertindak sebagai katod.
Jenis kakisan ini dapat dikurangkan dengan reka bentuk yang betul, seperti mengelakkan hubungan langsung antara logam yang berbeza atau menggunakan bahan penebat.

Rawatan Perlindungan Biasa: Anodizing (Mao), salutan penukaran, salutan organik

Anodizing (Mao-Micro-Arc Oxidation):

Mao adalah jenis proses anodisasi yang membentuk tebal, Keras, dan lapisan oksida berliang di permukaan aloi magnesium.
Lapisan ini memberikan rintangan kakisan yang baik dan juga boleh dimeteraikan atau dilapisi untuk meningkatkan sifatnya.
Aloi magnesium yang dirawat MAO digunakan dalam pelbagai aplikasi, dari komponen automotif ke bahagian aeroangkasa.

Salutan penukaran:

Salutan penukaran, seperti salutan penukaran kromat (Walaupun penggunaan kromat sedang dihentikan kerana kebimbangan alam sekitar)
dan alternatif bukan chromate, membentuk nipis, Lapisan yang berpegang pada permukaan aloi magnesium.
Lapisan ini meningkatkan rintangan kakisan dengan menyediakan penghalang dan mengubah suai kimia permukaan.

Salutan organik:

Salutan organik, termasuk cat, salutan serbuk, dan polimer, digunakan secara meluas untuk melindungi aloi magnesium.
Mereka memberikan halangan fizikal terhadap alam sekitar, mencegah kelembapan dan bahan yang menghakis dari mencapai permukaan logam.
Salutan organik juga boleh dirumuskan untuk mempunyai sifat tertentu, seperti rintangan UV atau rintangan kimia, bergantung pada keperluan permohonan.

7. Pembuatan & Teknik pemprosesan

Kaedah pemutus: Casting mati tekanan tinggi, pasir, pelaburan

Casting mati tekanan tinggi:

Tekanan tinggi Mati Casting adalah kaedah yang digunakan secara meluas untuk pembuatan komponen aloi magnesium.

Dalam proses ini, aloi magnesium cair dipaksa di bawah tekanan tinggi ke dalam rongga acuan yang boleh diguna semula.

Ia menawarkan kadar pengeluaran yang tinggi, Ketepatan dimensi yang baik, dan keupayaan untuk menghasilkan bahagian berbentuk kompleks dengan dinding nipis.

Ini menjadikannya sesuai untuk komponen penghasil massa dalam industri automotif dan elektronik, seperti blok enjin dan casing telefon pintar.

Pemutus pasir:

Pemutus pasir melibatkan membuat rongga acuan dalam campuran pasir menggunakan corak bahagian yang dikehendaki.

Aloi magnesium cair kemudian dicurahkan ke dalam acuan. Pemutus pasir sesuai untuk menghasilkan bahagian dan bahagian berskala besar dengan geometri kompleks yang sukar dihasilkan oleh kaedah pemutus lain.

Walau bagaimanapun, secara amnya mempunyai ketepatan dimensi yang lebih rendah dan kemasan permukaan berbanding pemutus mati.

Pelaburan Pelaburan:

Pelaburan Pelaburan, Juga dikenali sebagai pemutus paus-lilin, digunakan untuk menghasilkan bahagian aloi magnesium ketepatan tinggi dengan butiran yang rumit.

Model lilin bahagian dibuat, dilapisi dengan kerang seramik, dan lilin dicairkan.

Aloi magnesium cair kemudian dicurahkan ke rongga yang terhasil.

Pelaburan Pelaburan membolehkan pengeluaran bahagian dengan kemasan permukaan yang sangat baik dan ketepatan dimensi, Tetapi ia adalah proses yang lebih mahal dan memakan masa berbanding pemutus mati dan pemutus pasir.

Pemprosesan tempa: bergulir, penyemperitan, menunaikan, ubah bentuk plastik yang teruk (Ecap)

Bergulir:

Rolling adalah proses tempa biasa untuk aloi magnesium. Ia boleh dijalankan pada suhu bilik (Rolling sejuk) atau pada suhu tinggi (Rolling panas).

Rolling sejuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan aloi tetapi mengurangkan kemulurannya, sementara rolling panas membolehkan formabiliti yang lebih baik.

Lembaran aloi magnesium bergulir digunakan dalam aplikasi seperti panel badan automotif dan casing peranti elektronik.

Penyemperitan:

Penyemperitan melibatkan memaksa bilet aloi magnesium melalui mati untuk menghasilkan profil berterusan dengan keratan rentas tetap.

Proses ini sesuai untuk menghasilkan produk seperti rod, tiub, dan pelbagai profil struktur.

Produk aloi magnesium extruded digunakan dalam aeroangkasa, Automotif, dan industri lain di mana komponen ringan dan kekuatan tinggi diperlukan.

Menunaikan:

Penempaan adalah proses di mana aloi magnesium dibentuk dengan menggunakan daya mampatan, biasanya menggunakan palu atau tekanan.

Ia meningkatkan sifat mekanikal aloi dengan menyempurnakan struktur bijirin dan menghapuskan kecacatan dalaman.

Bahagian aloi magnesium palsu digunakan dalam aplikasi kritikal seperti komponen struktur aeroangkasa dan bahagian automotif berprestasi tinggi.

Ubah bentuk plastik yang teruk (Saluran Saluran ECAP-Equal Tekan):

ECAP adalah teknik pemprosesan yang agak baru untuk aloi magnesium. Ia melibatkan menundukkan aloi ke ubah bentuk plastik strain besar tanpa mengubah kawasan keratan rentasnya.

ECAP dapat menghasilkan mikrostruktur yang sangat halus dalam aloi magnesium, membawa kepada penambahbaikan yang ketara dalam sifat mekanik seperti kekuatan dan kemuluran.

Prospek pembuatan tambahan (SLM, Ebm)

Laser selektif lebur (SLM):

SLM adalah teknik pembuatan tambahan di mana laser selektif mencairkan lapisan serbuk aloi magnesium untuk membina bahagian tiga dimensi.

Ia menawarkan potensi untuk menghasilkan geometri kompleks dengan ketepatan yang tinggi dan boleh digunakan untuk prototaip pesat dan pengeluaran komponen buatan sendiri.

Walau bagaimanapun, cabaran seperti pengendalian serbuk, kawalan keliangan, dan memastikan sifat mekanikal bahagian bercetak perlu ditangani.

Lebur rasuk elektron (Ebm):

EBM menggunakan rasuk elektron untuk mencairkan dan fius lapisan serbuk aloi magnesium. Ia beroperasi dalam vakum, yang membantu mengurangkan pengoksidaan dan meningkatkan kualiti bahagian yang dihasilkan.

EBM sesuai untuk menghasilkan komponen berskala besar dan mempunyai kelebihan kelajuan pemprosesan yang lebih cepat berbanding SLM dalam beberapa kes.

Kebolehkerjaan, cabaran kimpalan, dan pembaikan kimpalan

Kebolehkerjaan:

Aloi magnesium pemesinan CNC boleh mencabar kerana ketumpatan rendah dan kereaktifan yang tinggi.

Mereka mempunyai kecenderungan untuk membentuk panjang, cip bertelur semasa memotong, yang boleh mengganggu proses pemesinan.

Alat dan teknik pemotongan khas, seperti menggunakan alat tajam, kelajuan pemotongan tinggi, dan penyejuk yang betul, diperlukan untuk aloi magnesium mesin dengan berkesan.

Cabaran kimpalan:

Aloi magnesium kimpalan sukar kerana kereaktifan tinggi mereka, titik lebur yang rendah, dan kecenderungan untuk membentuk oksida.

Masalah seperti keliangan, retak, dan kehilangan sifat mekanikal di zon kimpalan adalah perkara biasa.

Teknik kimpalan yang berbeza, seperti kimpalan laser, Kimpalan TIG, Kimpalan mig, dan kimpalan geseran geseran, digunakan untuk mengatasi cabaran ini.

Pembaikan kimpalan:

Pembaikan kimpalan aloi magnesium memerlukan penyediaan yang teliti dan penggunaan prosedur kimpalan yang sesuai.

Proses pembaikan perlu memastikan bahawa sifat mekanikal dan rintangan kakisan kawasan yang dibaiki dipulihkan ke tahap yang boleh diterima.

8. Menyertai & Perhimpunan

Kimpalan (laser, TIG, Saya) dan teknik pepejal (Kimpalan geseran geseran)

Kimpalan laser:

Kimpalan laser menawarkan pemprosesan berkelajuan tinggi dan zon yang terkena haba sempit, yang membantu meminimumkan penyimpangan dan mengekalkan sifat mekanik aloi magnesium.

Walau bagaimanapun, ia memerlukan kawalan parameter yang tepat seperti kuasa laser, kelajuan kimpalan, dan kedudukan fokus.

Dalam kajian mengenai kimpalan laser aloi magnesium AZ31, Pemilihan parameter yang betul membawa kepada sendi dengan kekuatan tegangan mencapai sehingga 85% kekuatan logam asas.

TIG (Gas inert tungsten) kimpalan:

Kimpalan TIG memberikan kawalan yang baik ke atas proses kimpalan, membolehkan pengeluaran kimpalan berkualiti tinggi. Ia sesuai untuk komponen aloi magnesium berdinding nipis.

Walau bagaimanapun, ia mempunyai kelajuan kimpalan yang agak rendah dan memerlukan pengendali mahir. Perisai gas argon adalah penting untuk mengelakkan pengoksidaan semasa kimpalan TIG aloi magnesium.

Saya (Gas inert logam) kimpalan:

Kimpalan mig adalah proses yang lebih automatik dan lebih cepat berbanding kimpalan TIG, menjadikannya sesuai untuk pengeluaran besar -besaran.

Ia menggunakan elektrod dawai yang boleh dimakan, yang juga boleh memperkenalkan elemen aloi untuk meningkatkan kualiti kimpalan.

Tetapi, ia boleh menghasilkan lebih banyak spatter dan memerlukan pelarasan parameter yang teliti untuk memastikan gabungan yang baik.

Kimpalan geseran geseran (FSW):

FSW adalah teknik kimpalan keadaan pepejal yang menunjukkan janji besar untuk aloi magnesium.

Ia menjana haba melalui geseran antara alat berputar dan bahan kerja, tanpa mencairkan bahan.

Ini menghasilkan kimpalan dengan sifat mekanikal yang sangat baik, keliangan rendah, dan rintangan kakisan yang baik.

FSW semakin digunakan dalam industri aeroangkasa dan automotif untuk menyertai komponen aloi magnesium, terutamanya untuk struktur berskala besar di mana kaedah kimpalan gabungan tradisional boleh menyebabkan gangguan yang ketara.

Pertimbangan Brazing dan Soldering

Brazing dan pematerian aloi magnesium memerlukan pemilihan bahan pengisi dan fluks yang teliti.

Titik lebur bahan pengisi harus lebih rendah daripada aloi magnesium untuk memastikan ikatan yang betul tanpa mencairkan logam asas.

Fluks digunakan untuk mengeluarkan oksida permukaan dan menggalakkan pembasahan.

Contohnya, Logam pengisi yang berasaskan perak boleh digunakan untuk aloi magnesium, Tetapi mereka memerlukan fluks tertentu untuk mencegah pengoksidaan semasa proses brazing.

Pematerian, Sebaliknya, lebih sesuai untuk menyertai komponen aloi magnesium berdinding nipis atau kecil.

Solder berasaskan timah dengan fluks yang sesuai digunakan, Tetapi kekuatan bersama biasanya lebih rendah berbanding dengan Brazing dan Welding.

Strategi ikatan pelekat dan mekanikal

Pengikat mekanikal:

Kaedah pengikat mekanikal seperti skru, bolt, dan rivet biasanya digunakan untuk menyertai komponen aloi magnesium.

Semasa menggunakan skru dan bolt, Skru mengetuk diri sering disukai kerana aloi magnesium agak lembut.

Walau bagaimanapun, lebih ketat harus dielakkan untuk mengelakkan pelucutan benang atau retak bahan.

Rivet dapat menyediakan sendi yang kuat dan boleh dipercayai, terutamanya dalam aplikasi di mana daya getaran dan ricih hadir.

Ikatan pelekat:

Ikatan pelekat menawarkan beberapa kelebihan untuk aloi magnesium, termasuk keupayaan untuk mengikat bahan yang berbeza, mengurangkan kepekatan tekanan, dan memberikan kemasan permukaan yang licin.

Pelekat berasaskan epoksi digunakan secara meluas kerana kekuatan tinggi dan rintangan kimia yang baik.

Penyediaan permukaan sangat penting untuk ikatan pelekat yang berjaya.

Proses seperti sandblasting, etsa kimia, dan aplikasi primer dapat meningkatkan lekatan antara pelekat dan permukaan aloi magnesium.

Dalam aplikasi dalaman automotif, Komponen aloi magnesium terikat pelekat dapat mengurangkan tahap berat badan dan bunyi.

9. Aplikasi utama aloi magnesium

Aloi magnesium berharga di pelbagai industri untuk mereka Nisbah kekuatan-ke-berat yang luar biasa, Perisai Elektromagnet, dan Ciri-ciri redaman getaran.

Sebagai logam struktur yang paling ringan (Ketumpatan ~ 1.74 g/cm³), Mereka semakin menggantikan bahan yang lebih berat seperti keluli dan juga aluminium dalam aplikasi sensitif berat badan.

Industri automotif

Sektor automotif adalah pengguna terbesar aloi magnesium, didorong oleh matlamat global untuk kecekapan bahan api dan pengurangan pelepasan.

Aplikasi utama:

Komponen powertrain: Kes penghantaran, Perumahan klac, kuali minyak
Casis dan penggantungan: Ahli salib, roda stereng, pedal brek
Bahagian badan: Papan pemuka, bingkai tempat duduk, Panel bumbung (Lembaran MG Rolled)

Aeroangkasa

Ketumpatan rendah magnesium, kekakuan yang baik, dan kebolehkerjaan yang sangat baik menjadikannya sesuai untuk komponen aeroangkasa di mana Penjimatan berat badan adalah kritikal.

Aplikasi:

Pesawat dalaman: Bingkai tempat duduk, tong overhead, panel lantai
Struktur kerangka pesawat: Kotak gear helikopter, panel akses sayap
Sistem Pertahanan: Drone (UAV) pesawat udara

Elektronik & Peranti pengguna

Tawaran aloi magnesium EMI Shielding, Kekonduksian terma yang sangat baik, dan ringan -ideal untuk padat, Peranti sensitif haba.

Kegunaan biasa:

Komputer riba & casis tablet
Casing telefon pintar
Perumahan kamera
Lampiran penyejukan untuk pelayan dan router berprestasi tinggi

Aplikasi perubatan

Aloi magnesium biokompatibel, terutamanya Mg -ca dan Mg -Zn sistem, sedang merevolusikan Implan perubatan yang boleh diserap.

Contoh:

Skru dan pinggan ortopedik (resorb selama 12-24 bulan)
Stent Cardiovascular
Perancah untuk kejuruteraan tisu

Perkakasan seni bina dan perindustrian

Magnesium digunakan dalam komponen struktur dan fungsi yang dipilih ringan, tahan kakisan prestasi:

Mengendalikan pintu, engsel, dan kunci
Perumahan alat kuasa elektrik
Sokongan struktur untuk lif dan eskalator

Barangan sukan & Produk gaya hidup

Aloi magnesium semakin digunakan barangan sukan premium, di mana prestasi, Rintangan Keletihan, dan masalah berat badan.

Barang biasa:

Bingkai dan roda basikal
Racquets Tenis dan Ketua Kelab Golf
Peralatan memanah dan gulungan memancing
Bingkai Sunglass, beg pakaian, dan beg bimbit

Marin & Penggunaan luar lebuh raya

Sementara magnesium reaktif terhadap air masin, salutan pelindung dan aloi Dayakan penggunaannya di:

Roda stereng bot dan bingkai tempat duduk
Komponen kenderaan di luar jalan raya (ATV, Snowmobiles)
Bahagian marin tentera dengan Reka bentuk anod pengorbanan

10. Kelebihan & Batasan aloi magnesium

CNC pemesinan magnesium aloi prototaip cepat

Kelebihan aloi magnesium

Ultra-ringan
Magnesium adalah logam struktur yang paling ringan (~ 1.74 g/cm³), ~ 33% lebih ringan daripada aluminium dan 75% lebih ringan daripada keluli.
Nisbah kekuatan-ke-berat yang tinggi
Menawarkan prestasi mekanikal yang sangat baik berbanding dengan jisimnya, Sesuai untuk aplikasi aeroangkasa dan automotif.
Kebolehkerjaan yang baik
Boleh dimesin pada kelajuan tinggi dengan pakaian kurang alat berbanding logam lain, mengurangkan masa dan kos pengeluaran.
Redaman getaran yang sangat baik
Sememangnya menyerap getaran, menjadikannya berharga untuk bahagian automotif dan elektronik.
Perisai elektromagnet yang unggul
Menyekat gangguan elektromagnetik secara berkesan (EMI), penting untuk perumahan peranti elektronik.
Recyclabality
Aloi magnesium dapat dikitar semula sepenuhnya dengan kemerosotan minimum dalam sifat.
Biokompatibiliti
Aloi magnesium tertentu (Mis., Mg -ca, Mg -Zn) boleh diserap dan sesuai untuk implan perubatan sementara.
Ciri-ciri mati yang lebih baik
Sesuai untuk bahagian berbentuk kompleks dengan dinding nipis; pemejalan lebih cepat daripada aluminium.

Batasan aloi magnesium

Kerentanan kakisan yang tinggi
Tanpa salutan yang betul atau aloi, Magnesium dengan mudah - terutamanya dalam persekitaran air masin.
Kemuluran suhu bilik terhad
Terdedah kepada retak semasa membentuk atau memberi kesan; pemprosesan aloi dan thermomechanical membantu mengurangkan ini.
Risiko mudah terbakar dalam bentuk serbuk
Debu magnesium atau cip halus mudah terbakar; Memerlukan protokol keselamatan kebakaran yang ketat semasa pemesinan.
Mencabar kebolehkalasan
Pembentukan oksida, keliangan, dan retak boleh berlaku semasa kimpalan; memerlukan teknik khusus (Mis., TIG, Kimpalan geseran geseran).
Rintangan rayap yang lebih rendah pada suhu tinggi
Prestasi merendahkan lebih cepat di bawah haba dan tekanan yang berpanjangan berbanding dengan aloi aluminium atau titanium.
Kos Elemen Pengalihan
Aloi menggunakan elemen nadir bumi (Mis., Kami-Siri) atau zirkonium boleh mahal.

11. Perbandingan aloi magnesium dengan bahan bersaing

Harta / Ciri	Aloi magnesium	Aloi aluminium	Aloi titanium	Aloi zink	Plastik Kejuruteraan
Ketumpatan (g/cm³)	~ 1.74	~ 2.70	~ 4.43	~ 6.6-7.1	~ 0.9-1.5
Kekuatan tegangan (MPA)	150-350	200-550	600-1000+	150-400	50-200
Modulus Young (GPA)	~ 45	~ 70	~ 110	~ 85	~ 2-5
Kekonduksian terma (W/m · k)	~ 60-160	~ 120-230	~ 7-16	~ 90-120	~ 0.2-0.5
Rintangan kakisan	Miskin hingga sederhana	Bagus dengan salutan	Cemerlang	Sederhana	Cemerlang
Kebolehkerjaan	Cemerlang	Baik	Miskin hingga sederhana	Sangat bagus	Baik
Recyclabality	Cemerlang	Cemerlang	Sederhana hingga baik	Cemerlang	Terhad (Bergantung pada jenis)
Biokompatibiliti	Cemerlang (gred khusus)	Baik	Cemerlang	Miskin	Berbeza secara meluas
Kos per kg (USD)	$2- $ 4	$2- $ 5	$20- $ 40	$1.5- $ 3	$1- $ 10 (Berbeza dengan polimer)
Kelebihan penjimatan berat	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐	⭐⭐	⭐	⭐⭐⭐⭐⭐
Mati-mati	Cemerlang	Baik	Miskin	Cemerlang	N/a

Wawasan Perbandingan Utama

Magnesium vs. Aluminium:
Aloi magnesium adalah ~ 35% lebih ringan daripada aluminium dan lebih mudah untuk mesin, Tetapi mereka menawarkan kekuatan yang lebih rendah dan rintangan kakisan yang lebih buruk kecuali dirawat.
Aluminium mempunyai kestabilan suhu tinggi yang lebih baik dan penggunaan yang lebih luas dalam aeroangkasa.
Magnesium vs. Titanium:
Aloi titanium memberikan kekuatan dan ketahanan kakisan yang unggul tetapi sangat mahal dan sukar untuk mesin.
Magnesium lebih ringan dan lebih murah, tetapi tidak sesuai untuk tekanan tinggi, persekitaran suhu tinggi.
Zink vs. Aloi magnesium:
Aloi zink lebih stabil dan lebih stabil, dengan kebolehpercayaan yang sangat baik.
Magnesium lebih ringan dan lebih sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pengurangan berat badan, walaupun lebih rawan kakisan.
Magnesium vs. Plastik Kejuruteraan:
Plastik lebih ringan dan kakisan-bukti tetapi kekurangan kekuatan mekanikal dan prestasi terma magnesium.
Magnesium menawarkan perisai elektromagnet yang lebih baik dan integriti struktur.

12. Kesimpulan

Aloi magnesium telah jauh sejak perkembangan awal mereka, berkembang menjadi kelas bahan yang serba boleh dengan pelbagai aplikasi.

Kombinasi sifat unik mereka, seperti nisbah kekuatan-ke-berat yang tinggi, Ciri-ciri redaman getaran, dan perisai elektromagnet, menjadikan mereka sangat berharga dalam industri dari aeroangkasa dan automotif hingga elektronik dan perubatan.

Walau bagaimanapun, Cabaran seperti kerentanan kakisan dan kemuluran suhu bilik yang rendah masih perlu ditangani.

Melalui usaha penyelidikan dan pembangunan yang berterusan, Kemajuan yang ketara telah dibuat di kawasan seperti kimia aloi, proses pembuatan, perlindungan permukaan, dan menyertai teknik.

Kimia aloi novel, Rawatan permukaan maju, dan teknologi pembuatan yang baru muncul menawarkan penyelesaian yang menjanjikan untuk mengatasi batasan -batasan ini dan mengembangkan lagi skop aplikasi aloi magnesium.

Soalan Lazim

Apa itu aloi magnesium?

Aloi magnesium adalah logam struktur ringan yang dibuat dengan menggabungkan magnesium dengan unsur -unsur seperti aluminium, zink, Mangan, dan nadir bumi.

Mereka menawarkan pengurangan berat badan yang sangat baik dan digunakan dalam automotif, Aeroangkasa, elektronik, dan bidang perubatan.

Adalah aloi magnesium lebih baik daripada aluminium?

Bergantung pada aplikasi:

Magnesium ~ 33% lebih ringan dan lebih mudah untuk mesin.
Aluminium lebih kuat dan lebih tahan kakisan.
Pilih magnesium untuk keperluan ringan, dan aluminium untuk kekuatan dan ketahanan.

Apakah aloi magnesium terbaik?

Aloi "terbaik" berbeza mengikut industri. Berikut adalah beberapa pemain terbaik:

AZ91D - aloi pemutus yang paling biasa digunakan dengan kekuatan yang baik, Rintangan kakisan, dan kebolehan.
ZK60 -aloi tempa kekuatan tinggi yang digunakan dalam komponen aeroangkasa dan motorsport.
Elektronik 21 / Elektronik WE43 -aloi langka-bumi maju dengan rintangan rayap yang tinggi dan kestabilan terma untuk aeroangkasa.
AZ31B - serba boleh, boleh dikimpal, dan digunakan secara meluas untuk lembaran dan penyeksaan.

Adalah aloi magnesium lebih kuat daripada titanium?

Tidak. Titanium jauh lebih kuat dan lebih tahan kakisan, tetapi juga lebih berat dan lebih mahal. Magnesium digunakan ketika Penjimatan Berat lebih penting daripada kekuatan maksimum.