1. Introduksjon
Magnesiumlegering er et metallisk materiale primært basert på magnesium, med tillegg av andre elementer for å forbedre spesifikke egenskaper som styrke, varighet, og korrosjonsmotstand.
Med en tetthet på ca 1.74 g/cm³, magnesium er det letteste strukturelle metallet, Å gjøre legeringene svært attraktive for applikasjoner der vektreduksjon er en kritisk faktor.
Denne egenskapen har ført til en økning i interesse i forskjellige bransjer, inkludert romfart, bil, Elektronikk, og forbruksvarer.
2. Hva er en magnesiumlegering?
En magnesiumlegering består av magnesium (Mg) pluss opptil ~ 10wt% av andre elementer (Al, Zn, Mn, Sjeldne jordarter, etc.), designet for å forbedre mekaniske egenskaper, Korrosjonsatferd, og støpbarhet.
Siden magnesium er det letteste strukturelle metallet (tetthet ≈ 1.75 g/cm³), legeringene finner kritiske applikasjoner hvor vektreduksjon og vibrasjonsdemping er viktig,
alt fra bilkomponenter til romfartsstrukturer og bærbar elektronikk.
Primære legeringselementer
| Legeringselement | Typisk innhold | Hovedrollen |
| Aluminium (Al) | 1–9 vekt% | Styrker via mg₁₇al₁₂ utfeller; Forbedrer støpbarhet og korrosjonsmotstand i AZ -serien |
| Sink (Zn) | 0.3–2 vekt% | Fremmer aldersherding; forbedrer krypmotstanden ved forhøyede temperaturer |
| Mangan (Mn) | 0.1–1 vekt% | Scavenges jern urenheter for å øke generell korrosjonsytelse |
| Sjeldne jordarter (Re) | 1–5 vekt % | Avgrens kornstruktur; Stabiliserer høye temperaturfaser i WE -serien |
| Zirkonium (Zr) | 0.1–0,5 vekt% | Fungerer som en kornraffiner i smidde legeringer, Forbedring av duktilitet og seighet |
3. Store magnesiumlegeringsfamilier
| Familie | Nøkkellegering | Sammensetning (ca.) | Egenskaper | Typiske bruksområder |
| Serien | AZ31, AZ61, AZ91 | Mg - al (3–9 %), Zn (1 %) | Utmerket formbarhet (AZ31); høy støpt styrke (AZ91) | Bilpaneler, kroppsrammer |
| Am -serien | AM60, AM80 | Mg - al (6–8 %), Mn (0.2 %) | God die-casting ytelse, Moderat duktilitet | Die-støpte hus, Rattshjul |
| Vi serier | WE43 | Mg - Y (4 %), Re (3 %), Zn | Overlegen høye temperaturstyrke og krypemotstand | Aerospace strukturelle komponenter |
| Mri-Safe | QE22, Was26 | Mg - Zn - CA eller Mg - Zn - CA - SR | Kontrollerte korrosjonshastigheter; biokompatibel | Bioresorbable medisinske implantater |
| Elektron™ | Elektron 21, Elektron 675 | Mg - re (3–10 %), Zn | Varemerke med høyt Re-RE-innhold for ekstreme miljøer | Militær maskinvare, High-temp verktøy |
4. Fysiske egenskaper ved magnesiumlegeringer
Magnesiumlegeringer kombinerer et unikt sett med fysiske egenskaper -Ultra-lys-tetthet, Moderat termisk og elektrisk ledningsevne, og Utmerket vibrasjonsdemping-som skiller dem fra både jernholdige og andre ikke-jernholdige metaller.
Viktige fysiske egenskaper på et øyeblikk
| Eiendom | AZ31 | WE43 | Aluminium 6061-T6 | Titanium Ti-6Al-4V |
| Tetthet (g/cm³) | 1.77 | 1.80 | 2.70 | 4.43 |
| Smelteområde (° C.) | 630 - 650 | 645 - 665 | 580 - 650 | 1 600 - 1 650 |
| Termisk konduktivitet (W/m · k) | 72 | 60 | 155 | 7 |
| Elektrisk konduktivitet (% IACS) | 40 | 35 | 45 | 1.2 |
| Elastisk modul (GPA) | 45 | 42 | 69 | 110 |
| Dempingskapasitet | Glimrende | Glimrende | Moderat | Lav |
| Magnetisk oppførsel | Ikke-magnetisk | Ikke-magnetisk | Ikke-magnetisk | Paramagnetisk |
5. Mekaniske egenskaper til magnesiumlegeringer
Magnesiumlegeringer leverer en overbevisende blanding av styrke, duktilitet, og utmattelsesmotstand—Attributter som ingeniører utnytter i vektfølsom, applikasjoner med høy ytelse.
Sammenlignende mekaniske data
| Eiendom | AZ31-H24 | AZ91-hk | WE43-T6 | AZ61 | Enhet |
| Strekkfasthet (Rm) | 260 | 200 | 280 | 240 | MPA |
| Avkastningsstyrke (RP0.2) | 145 | 110 | 220 | 170 | MPA |
| Forlengelse i pause (EN) | 12 | 5 | 8 | 10 | % |
| Utmattelsesstyrke (10⁷ sykluser) | ~ 95 | ~ 70 | ~ 120 | ~ 85 | MPA |
| Brinell Hardness (Hb) | 60 | 55 | 80 | 65 | Hb |
6. Korrosjonsatferd & Overflatebeskyttelse
Iboende korrosjonstendenser i forskjellige miljøer
Magnesium er et svært reaktivt metall, og magnesiumlegeringer har en iboende tendens til å korrodere i mange miljøer.
I nærvær av fuktighet og oksygen, Magnesium reagerer på å danne magnesiumhydroksyd på overflaten.
Imidlertid, Dette første laget er porøst og beskytter ikke effektivt det underliggende metallet.
I saltvannsmiljøer, Magnesiumlegeringer korroderer enda raskere på grunn av tilstedeværelsen av kloridioner, som kan trenge gjennom overflatefilmen og akselerere korrosjonsprosessen.
Galvaniske og pitting korrosjonsmekanismer
Pitting korrosjon:
Pitting oppstår når overflatefilmen på magnesiumlegeringen er lokalt forstyrret, slik at det underliggende metallet kan korrodere raskt i små områder.
Kloridioner er spesielt effektive til å sette i gang pittingkorrosjon i magnesiumlegeringer. Når en grop er dannet, det kan bli dypere og bredere, potensielt som fører til komponentfeil.
Galvanisk korrosjon:
Når magnesiumlegeringer er i kontakt med mer edle metaller (som kobber, nikkel, eller rustfritt stål) i en elektrolytt (for eksempel vann eller saltvann), Galvanisk korrosjon kan oppstå.
Magnesium, å være mer elektropositiv, fungerer som anoden og korroderer fortrinnsvis, Mens det mer edle metallet fungerer som katoden.
Denne typen korrosjon kan reduseres ved riktig design, for eksempel å unngå direkte kontakt mellom forskjellige metaller eller bruk av isolerende materialer.
Vanlige beskyttelsesbehandlinger: Anodisering (Mao), Konverteringsbelegg, Organiske belegg
Anodisering (Mao-mikro-ARC-oksidasjon):
Mao er en type anodiserende prosess som danner en tykk, hard, og porøst oksidlag på overflaten av magnesiumlegeringer.
Dette laget gir god korrosjonsmotstand og kan også forsegles ytterligere eller belegg for å forbedre egenskapene.
MAO-behandlede magnesiumlegeringer brukes i forskjellige applikasjoner, fra bilkomponenter til luftfartsdeler.
Konverteringsbelegg:
Konverteringsbelegg, som for eksempel kromatkonverteringsbelegg (Selv om kromatbruk fases ut på grunn av miljøhensyn)
og ikke-kromatalternativer, danne en tynn, Følgende lag på overflaten av magnesiumlegeringer.
Disse beleggene forbedrer korrosjonsmotstanden ved å gi en barriere og endre overflatekjemien.
Organiske belegg:
Organiske belegg, inkludert maling, pulverbelegg, og polymerer, er mye brukt for å beskytte magnesiumlegeringer.
De gir en fysisk barriere mot miljøet, Forhindrer fuktighet og etsende stoffer fra å nå metalloverflaten.
Organiske belegg kan også formuleres for å ha spesifikke egenskaper, for eksempel UV -motstand eller kjemisk motstand, Avhengig av søknadskravene.
7. Produksjon & Behandlingsteknikker
Casting Methods: Høytrykk die casting, sand, investering
Høytrykk die casting:
Høyt trykk die casting er en mye brukt metode for å produsere magnesiumlegeringskomponenter.
I denne prosessen, smeltet magnesiumlegering tvinges under høyt trykk inn i et gjenbrukbart mugghulrom.
Det tilbyr høye produksjonsrater, God dimensjonal nøyaktighet, og evnen til å produsere komplekse formede deler med tynne vegger.
Dette gjør det egnet for masseproduserende komponenter i bil- og elektronikkindustrien, for eksempel motorblokker og smarttelefonforingsrør.
Sandstøping:
Sandstøping innebærer å lage et moldhulrom i en sandblanding ved hjelp av et mønster av ønsket del.
Smeltet magnesiumlegering blir deretter helles i formen. Sandstøping er egnet for å produsere store deler og deler med komplekse geometrier som er vanskelige å produsere ved andre støpemetoder.
Imidlertid, Det har generelt lavere dimensjonal nøyaktighet og overflatebehandling sammenlignet med støping.
Investeringsstøping:
Investeringsstøping, Også kjent som Casting, brukes til å produsere magnesiumlegeringsdeler med høy presisjon med intrikate detaljer.
En voksmodell av delen er laget, belagt med et keramisk skall, og voksen smeltes ut.
Smeltet magnesiumlegering helles deretter i det resulterende hulrommet.
Investeringsstøping gir mulighet for produksjon av deler med utmerket overflatefinish og dimensjonal nøyaktighet, Men det er en dyrere og tidkrevende prosess sammenlignet med støping og sandstøping.
Smidd prosessering: Rullende, ekstrudering, smi, alvorlig plastisk deformasjon (Epap)
Rullende:
Rulling er en vanlig smidd prosess for magnesiumlegeringer. Det kan utføres ved romtemperatur (Kald rulling) eller ved forhøyede temperaturer (Varm rullende).
Kald rulling forbedrer styrken og hardheten i legeringen, men reduserer dens duktilitet, Mens varm rulling gir bedre formbarhet.
Rullede magnesiumlegeringsark brukes i applikasjoner som bilpaneler og elektroniske enhetsforingsrør.
Ekstrudering:
Ekstrudering innebærer å tvinge en magnesiumlegeringsbillet gjennom en dyse for å produsere en kontinuerlig profil med et fast tverrsnitt.
Denne prosessen er egnet for å lage produkter som stenger, rør, og forskjellige strukturprofiler.
Ekstruderte magnesiumlegeringsprodukter brukes i romfart, bil, og andre bransjer der det kreves lette og høye styrke-komponenter.
Smi:
Smiing er en prosess der en magnesiumlegering er formet ved å påføre trykkrefter, vanligvis ved hjelp av hammere eller presser.
Det forbedrer de mekaniske egenskapene til legeringen ved å foredle kornstrukturen og eliminere interne defekter.
SMIRE MAGNESIUM-legeringsdeler brukes i kritiske applikasjoner som Aerospace Strukturelle komponenter og høyytelsesdeler.
Alvorlig plastisk deformasjon (ECAP-lik kanalvinkelpressing):
ECAP er en relativt ny prosesseringsteknikk for magnesiumlegeringer. Det innebærer å utsette legeringen for storstamme plastisk deformasjon uten å endre tverrsnittsarealet.
ECAP kan produsere en veldig finkornet mikrostruktur i magnesiumlegeringer, som fører til betydelige forbedringer i mekaniske egenskaper som styrke og duktilitet.
Tilsetningsstoffproduksjonsutsikter (Slm, EBM)
Selektiv lasersmelting (Slm):
SLM er en additiv produksjonsteknikk der en laser selektivt smelter lag med magnesiumlegeringspulver for å bygge en tredimensjonal del.
Det gir potensial til å produsere komplekse geometrier med høy presisjon og kan brukes til rask prototyping og produksjon av skreddersydde komponenter.
Imidlertid, utfordringer som pulverhåndtering, porøsitetskontroll, og sikre at de mekaniske egenskapene til de trykte delene må tas opp.
Elektronstrålsmelting (EBM):
EBM bruker en elektronstråle for å smelte og smelte sammen magnesiumlegeringspulverlag. Det opererer i et vakuum, som hjelper til med å redusere oksidasjon og forbedre kvaliteten på de produserte delene.
EBM er egnet for å produsere store komponenter og har fordelen med raskere prosesseringshastigheter sammenlignet med SLM i noen tilfeller.
Maskinbarhet, Sveiseutfordringer, og sveisreparasjon
Maskinbarhet:
CNC -maskineringsmagnesiumlegeringer kan være utfordrende på grunn av deres lave tetthet og høy reaktivitet.
De har en tendens til å danne seg lenge, strenge brikker under skjæring, som kan forstyrre maskineringsprosessen.
Spesielle skjæreverktøy og teknikker, for eksempel å bruke skarpe verktøy, høye skjærehastigheter, og riktig kjølevæske, er pålagt å maskinsmagnesiumlegeringer effektivt.
Sveiseutfordringer:
Sveising av magnesiumlegeringer er vanskelig på grunn av deres høye reaktivitet, Lavt smeltepunkt, og tendens til å danne oksider.
Problemer som porøsitet, sprekker, og tap av mekaniske egenskaper i sveissonen er vanlige.
Forskjellige sveiseteknikker, slik som lasersveising, Tig -sveising, Meg sveising, og friksjonsrør sveising, brukes til å overvinne disse utfordringene.
Sveisreparasjon:
Sveisreparasjon av magnesiumlegeringer krever nøye forberedelser og bruk av passende sveiseprosedyrer.
Reparasjonsprosessen må sikre at de mekaniske egenskapene og korrosjonsmotstanden til det reparerte området blir gjenopprettet til et akseptabelt nivå.
8. Bli med & Forsamling
Sveising (laser, Tig, MEG) og solid-state-teknikker (Friksjonsrør sveising)
Lasersveising:
Lasersveising tilbyr høyhastighetsbehandling og smale varmepåvirkede soner, Noe som hjelper til med å minimere forvrengning og opprettholde de mekaniske egenskapene til magnesiumlegeringer.
Imidlertid, Det krever presis kontroll av parametere som laserkraft, sveisehastighet, og brennposisjon.
I en studie om lasersveising av AZ31 magnesiumlegering, Riktig parametervalg førte til skjøter med strekkstyrker som nådde opp til 85% av basismetallstyrken.
Tig (Tungsten inert gass) sveising:
TIG -sveising gir god kontroll over sveiseprosessen, Tillater produksjon av sveiser av høy kvalitet. Det er egnet for tynnveggede magnesiumlegeringskomponenter.
Imidlertid, Den har relativt lave sveisehastigheter og krever dyktige operatører. Argongassskjerming er viktig for å forhindre oksidasjon under TIG -sveising av magnesiumlegeringer.
MEG (Metall inert gass) sveising:
MIG -sveising er en mer automatisert og raskere prosess sammenlignet med TIG -sveising, Gjør det egnet for masseproduksjon.
Den bruker en forbruksvareelektrode, som også kan introdusere legeringselementer for å forbedre sveisekvaliteten.
Men, Det kan gi mer sprut og krever nøye justering av parametere for å sikre god fusjon.
Friksjonsrørsveising (FSW):
FSW er en solid-state sveiseteknikk som har vist et stort løfte for magnesiumlegeringer.
Det genererer varme gjennom friksjon mellom et roterende verktøy og arbeidsstykket, uten å smelte materialet.
Dette resulterer i sveiser med utmerkede mekaniske egenskaper, lav porøsitet, og god korrosjonsmotstand.
FSW blir i økende grad brukt i luftfarts- og bilindustrien for å bli med i magnesiumlegeringskomponenter, Spesielt for store strukturer der tradisjonelle fusjonssveisemetoder kan forårsake betydelig forvrengning.
Lodding og lodding hensyn
Lodding og lodde av magnesiumlegeringer krever nøye utvalg av fyllmaterialer og flukser.
Smeltepunktet for fyllmaterialet skal være lavere enn magnesiumlegeringen for å sikre riktig binding uten å smelte basen metall.
Flukser brukes til å fjerne overflateoksider og fremme fukting.
For eksempel, Sølvbaserte loddingstoffmetaller kan brukes til magnesiumlegeringer, Men de krever spesifikke flukser for å forhindre oksidasjon under loddingsprosessen.
Lodding, På den annen side, er mer egnet for å slå sammen tynnveggede eller små magnesiumlegeringskomponenter.
Tinnbaserte selgere med passende flukser brukes ofte, Men leddstyrken er generelt lavere sammenlignet med lodding og sveising.
Limbinding og mekaniske festestrategier
Mekanisk feste:
Mekaniske festemetoder som skruer, bolter, og nagler brukes ofte til å slå sammen magnesiumlegeringskomponenter.
Når du bruker skruer og bolter, Selvtappingsskruer er ofte foretrukket da magnesiumlegeringer er relativt myke.
Imidlertid, Overstramming bør unngås for å forhindre trådstriping eller sprekker av materialet.
Nagler kan gi sterke og pålitelige ledd, spesielt i applikasjoner der vibrasjons- og skjærkrefter er til stede.
Liming:
Limbinding gir flere fordeler for magnesiumlegeringer, inkludert muligheten til å binde forskjellige materialer, Reduser stresskonsentrasjoner, og gi en jevn overflatebehandling.
Epoksybaserte lim er mye brukt på grunn av deres høye styrke og gode kjemiske motstand.
Overflateforberedelse er avgjørende for vellykket limbinding.
Prosesser som sandblåsing, Kjemisk etsing, og primerpåføring kan forbedre vedheftet mellom limet og magnesiumlegeringsoverflaten.
I Automotive Interior Applications, limbundet magnesiumlegeringskomponenter kan redusere vekt og støynivå.
9. Viktige anvendelser av magnesiumlegering
Magnesiumlegeringer er verdsatt i mange bransjer for deres Eksepsjonell styrke-til-vekt-forhold, Elektromagnetisk skjerming, og Vibrasjonsdempende egenskaper.
Som letteste strukturelt metall (Tetthet ~ 1,74 g/cm³), De erstatter i økende grad tyngre materialer som stål og til og med aluminium i vektfølsomme applikasjoner.
Bilindustri
Bilsektoren er Største forbruker av magnesiumlegeringer, Drevet av globale mål for drivstoffeffektivitet og reduksjon av utslipp.
Viktige applikasjoner:
- Drivlinjekomponenter: Overføringssaker, clutchhus, oljepanner
- Chassis og fjæring: Kryss medlemmer, Rattshjul, Bremsepedaler
- Kroppsdeler: Dashboards, seterammer, Takpaneler (Rullede MG -ark)
Luftfart
Magnesiums lave tetthet, God stivhet, og utmerket maskinbarhet gjør det egnet for romfartskomponenter der Vektbesparelser er kritiske.
Applikasjoner:
- Flyinteriør: Seterammer, Overhead -binger, gulvpaneler
- Airframe -strukturer: Helikoptergirkasser, Wing Access Panels
- Forsvarssystemer: Drone (Uav) Flyframes
Elektronikk & Forbrukerenheter
Magnesiumlegeringer tilbud EMI -skjerming, Utmerket varmeledningsevne, og lettvekt - ideell for kompakt, Varmefølsomme enheter.
Typiske bruksområder:
- Bærbar PC & tablettchassis
- Smarttelefonhus
- Kamerahus
- Kjøling av kabinetter for servere og rutere med høy ytelse
Medisinske applikasjoner
Biokompatible magnesiumlegeringer, særlig Mg - ca og Mg - Zn systemer, revolusjonerer Resorberbare medisinske implantater.
Eksempler:
- Ortopediske skruer og plater (Resorber over 12–24 måneder)
- Kardiovaskulære stenter
- Stillaser for vevteknikk
Arkitektonisk og industriell maskinvare
Magnesium brukes i utvalgte strukturelle og funksjonelle komponenter som krever Lett, Korrosjonsbestandig ytelse:
- Dørhåndtak, hengsler, og låser
- Elektrisk elektroverktøy Hus
- Strukturelle støtter for heiser og rulletrapper
Sportsutstyr & Livsstilsprodukter
Magnesiumlegeringer blir i økende grad brukt i Premium sportsutstyr, hvor ytelse, utmattelsesmotstand, og vektstoff.
Vanlige gjenstander:
- Sykkelrammer og hjul
- Tennis racquets og golfklubbhoder
- Bueskytingsutstyr og fiskehjul
- Solbrillerammer, kofferter, og BriefCases
Marine & Bruk utenfor motorvei
Mens magnesium er reaktiv på saltvann, Beskyttende belegg og legering aktivere bruken i:
- Båt ratt og seterammer
- Off-Highway Vehicle Components (ATV -er, snøscootere)
- Militære marine deler med Offeranodedesign
10. Fordeler & Begrensninger for magnesiumlegering
Fordeler med magnesiumlegeringer
- Ultra-lettvekt
Magnesium er letteste strukturelt metall (~ 1,74 g/cm³), ~ 33% lettere enn aluminium og 75% lettere enn stål. - Høy styrke-til-vekt-forhold
Tilbyr utmerket mekanisk ytelse i forhold til massen, Ideell for luftfarts- og bilapplikasjoner. - God maskinbarhet
Kan maskineres i høye hastigheter med mindre verktøyslitasje sammenlignet med andre metaller, redusere produksjonstid og kostnad. - Utmerket vibrasjonsdemping
Absorberer naturlig vibrasjoner, gjør det verdifullt for bildeler og elektronikk. - Overlegen elektromagnetisk skjerming
Effektivt blokkerer elektromagnetisk interferens (Emi), viktig for elektroniske enhetshus. - Gjenvinning
Magnesiumlegeringer er fullt resirkulerbare med minimal nedbrytning i egenskaper. - Biokompatibilitet
Visse magnesiumlegeringer (F.eks., Mg - ca, Mg - Zn) er resorberbare og egnet for midlertidige medisinske implantater. - Forbedrede die-casting-egenskaper
Ideell for komplekse formede deler med tynne vegger; raskere størkning enn aluminium.
Begrensninger for magnesiumlegeringer
- Høy korrosjonsmottakelse
Uten riktig belegg eller legering, Magnesium korroderer lett - spesielt i saltvannsmiljøer. - Begrenset romtemperaturduktilitet
Utsatt for sprekker under forming eller påvirkning; legering og termomekanisk prosessering hjelper til med å dempe dette. - Brennbarhetsrisiko i pulverform
Magnesiumstøv eller fine flis er brennbar; krever strenge brannsikkerhetsprotokoller under maskinering. - Utfordrende sveisbarhet
Oksiddannelse, porøsitet, og sprekker kan oppstå under sveising; Krever spesialiserte teknikker (F.eks., Tig, Friksjonsrør sveising). - Lavere krypmotstand ved høye temperaturer
Ytelsen nedbryter raskere under langvarig varme og stress sammenlignet med aluminium eller titanlegeringer. - Kostnad for legeringselementer
Legeringer ved bruk av sjeldne jordelementer (F.eks., Vi-serien) eller zirkonium kan være dyrt.
11. Sammenligning av magnesiumlegeringer med konkurrerende materialer
| Eiendom / Trekk | Magnesiumlegeringer | Aluminiumslegeringer | Titanlegeringer | Sinklegeringer | Engineering Plastics |
| Tetthet (g/cm³) | ~ 1.74 | ~ 2,70 | ~ 4.43 | ~ 6.6–7.1 | ~ 0,9–1,5 |
| Strekkfasthet (MPA) | 150–350 | 200–550 | 600–1000+ | 150–400 | 50–200 |
| Youngs modul (GPA) | ~ 45 | ~ 70 | ~ 110 | ~ 85 | ~ 2–5 |
| Termisk konduktivitet (W/m · k) | ~ 60–160 | ~ 120–230 | ~ 7–16 | ~ 90–120 | ~ 0,2–0,5 |
| Korrosjonsmotstand | Dårlig til moderat | Bra med belegg | Glimrende | Moderat | Glimrende |
| Maskinbarhet | Glimrende | God | Dårlig til moderat | Veldig bra | God |
| Gjenvinning | Glimrende | Glimrende | Moderat til godt | Glimrende | Begrenset (Avhenger av type) |
| Biokompatibilitet | Glimrende (spesifikke karakterer) | God | Glimrende | Fattig | Varierer mye |
| Kostnad per kg (USD) | $2- $ 4 | $2- $ 5 | $20- $ 40 | $1.5- $ 3 | $1- $ 10 (varierer etter polymer) |
| Vektbesparende fordel | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| Die-Castability | Glimrende | God | Fattig | Glimrende | N/a |
Nøkkel komparativ innsikt
- Magnesium vs. Aluminium:
Magnesiumlegeringer er ~ 35% lettere enn aluminium og lettere å maskinere, Men de tilbyr lavere styrke og dårligere korrosjonsmotstand med mindre de behandles.
Aluminium har bedre høye temperaturstabilitet og bredere bruk i romfart. - Magnesium vs. Titan:
Titanlegeringer gir overlegen styrke og korrosjonsmotstand, men er ekstremt dyre og vanskelige å maskinere.
Magnesium er betydelig lettere og billigere, men ikke egnet for høyspenning, Miljøer med høy temperatur. - Sink vs. Magnesiumlegeringer:
Sinklegeringer er tyngre og mer dimensjonalt stabile, med utmerket støpbarhet.
Magnesium er lettere og bedre egnet for applikasjoner som trenger vektreduksjon, men mer korrosjonsutsatt. - Magnesium vs. Engineering Plastics:
Plast er lettere og korrosjonssikre, men mangler den mekaniske styrken og den termiske ytelsen til magnesium.
Magnesium tilbyr bedre elektromagnetisk skjerming og strukturell integritet.
12. Konklusjon
Magnesiumlegeringer har kommet langt siden deres første utvikling, utvikler seg til en allsidig materialklasse med et bredt spekter av applikasjoner.
Deres unike kombinasjon av egenskaper, for eksempel høy styrke-til-vekt-forhold, Vibrasjonsdempende egenskaper, og elektromagnetisk skjerming, gjør dem svært verdifulle i bransjer som spenner fra romfart og bil til elektronikk og medisin.
Imidlertid, Utfordringer som korrosjonsmottakelse og lav romtemperatur duktilitet må fortsatt løses.
Gjennom kontinuerlig forsknings- og utviklingsarbeid, Det er gjort betydelig fremgang i områder som legeringskjemi, produksjonsprosesser, Overflatebeskyttelse, og sammenføyningsteknikker.
Novellegeringskjemi, Avanserte overflatebehandlinger, og nye produksjonsteknologier tilbyr lovende løsninger for å overvinne disse begrensningene og utvide applikasjonsomfanget av magnesiumlegeringer ytterligere.
Vanlige spørsmål
Hva er magnesiumlegeringer?
Magnesiumlegeringer er lette strukturelle metaller laget ved å kombinere magnesium med elementer som aluminium, sink, mangan, og sjeldne jordarter.
De tilbyr utmerket vektreduksjon og brukes i bil, luftfart, Elektronikk, og medisinske felt.
Er magnesiumlegering bedre enn aluminium?
Avhenger av applikasjonen:
- Magnesium er ~ 33% lettere og lettere å maskinere.
- Aluminium er sterkere og mer korrosjonsbestandig.
Velg magnesium for lette behov, og aluminium for styrke og holdbarhet.
Hva er den beste magnesiumlegeringen?
Den "beste" legeringen varierer fra industrien. Her er noen topputøvere:
- AZ91D - mest brukt støpelegering med god styrke, Korrosjonsmotstand, og støpbarhet.
- ZK60 -Høy styrke utført legering brukt i romfarts- og motorsportkomponenter.
- Elektron 21 / Elektronisk WE43 -Advanced Rare-Earth-legeringer med høy krypmotstand og termisk stabilitet for romfart.
- AZ31b - allsidig, sveisbar, og mye brukt til rullet ark og ekstruderinger.
Er magnesiumlegering sterkere enn titan?
Ingen. Titan er mye sterkere og mer korrosjonsbestandig, men også tyngre og dyrere. Magnesium brukes når Vektbesparelser er viktigere enn maksimal styrke.
