1. giriiş
Magnezyum alaşımı öncelikle magnezyum temelli metalik bir malzemedir., Güç gibi belirli özellikleri geliştirmek için diğer öğelerin eklenmesi ile, dayanıklılık, ve korozyon direnci.
Yaklaşık bir yoğunlukta 1.74 g/cm³, Magnezyum en hafif yapısal metaldir, Alaşımlarını, kilo azaltma kritik bir faktör olduğu uygulamalar için son derece çekici hale getirir.
Bu özellik, çeşitli endüstrilerdeki ilgi artışına yol açtı, havacılık dahil, otomotiv, elektronik, ve tüketim malları.
2. Magnezyum alaşımı nedir?
Magnezyum alaşımı magnezyumdan oluşur (Mg) Artı diğer öğelerin% 10'una kadar (Al, Zn, Mn, nadir topraklar, vesaire.), Mekanik özellikleri geliştirmek için tasarlanmıştır, korozyon davranışı, ve dökülebilirlik.
Magnezyum en hafif yapısal metal olduğu için (Yoğunluk ≈ 1.75 g/cm³), Alaşımları, ağırlık azaltma ve titreşim sönümlemesinin çok önemli olduğu her yerde kritik uygulamalar bulur,
otomotiv bileşenlerinden havacılık yapılarına ve taşınabilir elektroniklere kadar.
Birincil Alaşım Elemanları
| Alaşım elemanı | Tipik İçerik | Ana rol |
| Alüminyum (Al) | 1Ağırlık% 9 | Mg₁₇al₁₂ çökeltiler yoluyla güçlendirilir; AZ serisinde döküm ve korozyon direncini geliştirir |
| Çinko (Zn) | 0.3Ağırlık% 2 | Yaş sertleşmesini teşvik eder; Yüksek sıcaklıklarda sürünme direncini arttırır |
| Manganez (Mn) | 0.1Ağırlıkça% | Genel korozyon performansını artırmak için demir safsızlıklarını temizler |
| Nadir topraklar (TEKRAR) | 1–5 ağırlık % | Tahıl yapısını geliştirin; We serisindeki yüksek sıcaklık aşamalarını stabilize edin |
| Zirkonyum (ZR) | 0.1–0.5 ağırlık | Farabalı alaşımlarda tahıl rafineri görevi görür, Sünekliği ve tokluğun iyileştirilmesi |
3. Büyük magnezyum alaşım aileleri
| Aile | Anahtar Alaşım | Kompozisyon (Yaklaşık.) | Özellikler | Tipik Kullanımlar |
| Seri | AZ31, AZ61, AZ91 | MG - AL (3–9 %), Zn (1 %) | Mükemmel biçimlendirilebilirlik (AZ31); yüksek döküm gücü (AZ91) | Otomotiv panelleri, vücut çerçeveleri |
| AM Serisi | AM60, AM80 | MG - AL (6–8 %), Mn (0.2 %) | İyi kalıp döküm performansı, ılımlı süneklik | Döküm Konutları, direksiyon tekerlekleri |
| Biz Diziler | WE43 | MG - Y (4 %), TEKRAR (3 %), Zn | Üstün yüksek sıcaklık mukavemeti ve sürünme direnci | Havacılık ve Uzay Yapısal Bileşenleri |
| MRI'lı | QE22, 26 | MG - ZN - CA veya MG - ZN - CA - SSR | Kontrollü korozyon oranları; biyouyumlu | Biyo -emilebilir tıbbi implantlar |
| Elektron™ | Elektron 21, Elektron 675 | MG - RE (3–10 %), Zn | Aşırı ortamlar için ticari markalı yüksek re içerik | Askeri donanım, yüksek tempolu takım |
4. Magnezyum alaşımlarının fiziksel özellikleri
Magnezyum alaşımları benzersiz bir dizi fiziksel özellik birleştirir -ultra ışık yoğunluğu, Orta termal ve elektriksel iletkenlik, Ve Mükemmel titreşim sönümleme-onları hem demirli hem de diğer demiryolu olmayan metallerden ayıran.
Bir bakışta temel fiziksel özellikler
| Mülk | AZ31 | WE43 | Alüminyum 6061-T6 | Titanyum Ti-6al-4V |
| Yoğunluk (g/cm³) | 1.77 | 1.80 | 2.70 | 4.43 |
| Eritme aralığı (°C) | 630 – 650 | 645 – 665 | 580 – 650 | 1 600 – 1 650 |
| Isı İletkenliği (W/m·K) | 72 | 60 | 155 | 7 |
| Elektriksel İletkenlik (% IACS) | 40 | 35 | 45 | 1.2 |
| Elastik Modül (not ortalaması) | 45 | 42 | 69 | 110 |
| Sönümleme kapasitesi | Harika | Harika | Ilıman | Düşük |
| Manyetik davranış | Manyetik olmayan | Manyetik olmayan | Manyetik olmayan | Paramanyetik |
5. Magnezyum alaşımlarının mekanik özellikleri
Magnezyum alaşımları, zorlayıcı bir karışım sağlar kuvvet, süneklik, Ve yorulma direnci-Mühendislerin ağırlığa duyarlı olarak sömürdüğü attributes, yüksek performanslı uygulamalar.
Karşılaştırmalı mekanik veriler
| Mülk | AZ31-H24 | AZ91-HP | WE43-T6 | AZ61 | Birim |
| Çekme Dayanımı (RM) | 260 | 200 | 280 | 240 | MPa |
| Akma Dayanımı (RP0.2) | 145 | 110 | 220 | 170 | MPa |
| Kopma Uzaması (A) | 12 | 5 | 8 | 10 | % |
| Yorulma Dayanımı (10⁷ Döngüler) | ~ 95 | ~ 70 | ~ 120 | ~ 85 | MPa |
| Brinell Sertliği (HB) | 60 | 55 | 80 | 65 | HB |
6. Korozyon davranışı & Yüzey koruması
Farklı ortamlarda iç korozyon eğilimleri
Magnezyum oldukça reaktif bir metaldir, ve magnezyum alaşımlarının birçok ortamda aşındırma eğilimi vardır.
Nem ve oksijen varlığında, Magnezyum, yüzeyde magnezyum hidroksit oluşturmak için reaksiyona girer.
Fakat, Bu başlangıç katmanı gözeneklidir ve altta yatan metali etkili bir şekilde korumaz.
Tuzlu su ortamlarında, Magnezyum alaşımları, klorür iyonlarının varlığına bağlı olarak daha hızlı aşındırır, yüzey filmine nüfuz edebilir ve korozyon sürecini hızlandırabilir.
Galvanik ve çukur korozyon mekanizmaları
Çukur korozyonu:
Çukurlama, magnezyum alaşımındaki yüzey filmi yerel olarak bozulduğunda meydana gelir, Altta yatan metalin küçük alanlarda hızla aşındırmasına izin vermek.
Klorür iyonları, magnezyum alaşımlarında çukur korozyonunun başlatılmasında özellikle etkilidir. Bir çukur oluştuğunda, daha derine ve daha geniş büyüyebilir, potansiyel olarak bileşen arızasına yol açar.
Galvanik korozyon:
Magnezyum alaşımları daha asil metallerle temas ettiğinde (bakır gibi, nikel, veya paslanmaz çelik) elektrolitte (su veya tuzlu su gibi), galvanik korozyon meydana gelebilir.
Magnezyum, daha elektropozitif olmak, anot gibi davranır ve tercihen aşındırır, Daha asil metal katot gibi davranırken.
Bu tür korozyon uygun tasarımla hafifletilebilir, farklı metaller arasında doğrudan temastan kaçınmak veya yalıtım malzemeleri kullanmak gibi.
Ortak koruyucu tedaviler: anotlama (Müre), dönüşüm kaplamaları, organik kaplamalar
Eloksal (Mao-mikro-Arc oksidasyonu):
MAO, kalın bir şekilde bir tür eloksal işlemidir., zor, ve magnezyum alaşımlarının yüzeyinde gözenekli oksit tabakası.
Bu katman iyi korozyon direnci sağlar ve özelliklerini arttırmak için daha fazla kapatılabilir veya kaplanabilir.
MAO ile tedavi edilen magnezyum alaşımları çeşitli uygulamalarda kullanılır, Otomotiv bileşenlerinden havacılık parçalarına kadar.
Dönüşüm kaplamaları:
Dönüşüm kaplamaları, kromat dönüşüm kaplamaları gibi (Her ne kadar kromat kullanımı çevresel kaygılar nedeniyle aşamalı olarak atılsa da)
ve Aziz Olmayan Alternatifler, ince oluşturmak, Magnezyum alaşımlarının yüzeyinde yapışan tabaka.
Bu kaplamalar, bir bariyer sağlayarak ve yüzey kimyasını değiştirerek korozyon direncini geliştirir.
Organik kaplamalar:
Organik kaplamalar, Boyalar dahil, toz kaplamalar, ve polimerler, magnezyum alaşımlarını korumak için yaygın olarak kullanılır.
Çevreye karşı fiziksel bir engel sağlarlar, Nem ve aşındırıcı maddelerin metal yüzeye ulaşmasını önlemek.
Organik kaplamalar, belirli özelliklere sahip olacak şekilde formüle edilebilir., UV direnci veya kimyasal direnç gibi, başvuru gereksinimlerine bağlı olarak.
7. Üretme & İşleme Teknikleri
Döküm yöntemleri: yüksek basınçlı kalıp döküm, kum, yatırım
Yüksek basınçlı kalıp döküm:
Yüksek basınçlı döküm Magnezyum alaşım bileşenleri üretimi için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.
Bu süreçte, Erimiş magnezyum alaşımı, yeniden kullanılabilir bir kalıp boşluğuna yüksek basınç altında zorlanır.
Yüksek üretim oranları sunar, İyi boyutsal doğruluk, ve ince duvarlarla karmaşık şekilli parçalar üretme yeteneği.
Bu, otomotiv ve elektronik endüstrilerindeki seri üreten bileşenler için uygun hale getirir, motor blokları ve akıllı telefon kasaları gibi.
Kum dökümü:
Kum dökümü İstenen parçanın bir desenini kullanarak bir kum karışımında bir kalıp boşluğu oluşturmayı içerir.
Erimiş magnezyum alaşımı daha sonra kalıp içine dökülür. Kum dökümü, diğer döküm yöntemleriyle üretilmesi zor olan karmaşık geometrilere sahip büyük ölçekli parçalar ve parçalar üretmek için uygundur..
Fakat, genellikle kalıp dökümüne kıyasla daha düşük boyutsal doğruluk ve yüzey kaplaması vardır.
Hassas döküm:
Hassas döküm, kayıp balmumu dökümü olarak da bilinir, Karmaşık detaylarla yüksek hassasiyetli magnezyum alaşım parçaları üretmek için kullanılır.
Parçanın bir balmumu modeli yapılır, seramik bir kabuk ile kaplanmıştır, ve balmumu eritildi.
Erimiş magnezyum alaşımı daha sonra ortaya çıkan boşluğa dökülür.
Yatırım dökümü, mükemmel yüzey kaplaması ve boyutsal doğruluğa sahip parçaların üretilmesine izin verir, Ancak kalıp döküm ve kum dökümüne kıyasla daha pahalı ve zaman alıcı bir süreçtir.
Farmus işleme: yuvarlamak, ekstrüzyon, dövme, Şiddetli plastik deformasyon (EPAP)
Yuvarlamak:
Yuvarlanma, magnezyum alaşımları için yaygın bir ferforje süreçtir. Oda sıcaklığında gerçekleştirilebilir (Soğuk Haddeleme) veya yüksek sıcaklıklarda (sıcak yuvarlanma).
Soğuk yuvarlanma, alaşımın gücünü ve sertliğini artırır, ancak sünekliğini azaltır, Hot Rolling daha iyi biçimlendirilebilirlik sağlar.
Otomotiv gövde panelleri ve elektronik cihaz muhafazaları gibi uygulamalarda haddelenmiş magnezyum alaşım tabakaları kullanılır.
Ekstrüzyon:
Ekstrüzyon, sabit bir kesitli sürekli bir profil üretmek için bir magnezyum alaşım kütlesini bir kalıptan zorlamayı içerir..
Bu işlem, çubuklar gibi ürünler oluşturmak için uygundur, tüpler, ve çeşitli yapısal profiller.
Ekstrüde magnezyum alaşım ürünleri havacılıkta kullanılır, otomotiv, ve hafif ve yüksek mukavemetli bileşenlerin gerekli olduğu diğer endüstriler.
Dövme:
Dövme, bir magnezyum alaşımının basınç kuvvetleri uygulanarak şekillendirildiği bir işlemdir., genellikle çekiç veya pres kullanma.
Tahıl yapısını rafine ederek ve iç kusurları ortadan kaldırarak alaşımın mekanik özelliklerini iyileştirir.
Farklı magnezyum alaşım parçaları, havacılık ve uzay yapısal bileşenleri ve yüksek performanslı otomotiv parçaları gibi kritik uygulamalarda kullanılır.
Şiddetli plastik deformasyon (ECAP-Eşit Kanal Açısal Presleme):
ECAP, magnezyum alaşımları için nispeten yeni bir işleme tekniğidir. Kesitsel alanını değiştirmeden alaşımı büyük gergin plastik deformasyona maruz bırakmayı içerir.
ECAP, magnezyum alaşımlarında çok ince taneli bir mikroyapı üretebilir, mukavemet ve süneklik gibi mekanik özelliklerde önemli gelişmelere yol açar.
Katkı maddesi üretim beklentileri (SLM, EBM)
Seçici Lazer Eritme (SLM):
SLM, bir lazerin üç boyutlu bir parça oluşturmak için magnezyum alaşım toz katmanlarını seçici olarak erittiği bir katkı üretim tekniğidir..
Yüksek hassasiyetle karmaşık geometriler üretme potansiyeli sunar ve hızlı prototipleme ve özel yapım bileşenlerin üretimi için kullanılabilir.
Fakat, toz taşıma gibi zorluklar, gözeneklilik kontrolü, ve baskılı parçaların mekanik özelliklerinin ele alınması gerekir.
Elektron Işınının Erimesi (EBM):
EBM, magnezyum alaşım toz katmanlarını eritmek ve kaynaştırmak için bir elektron ışını kullanır. Bir boşlukta çalışır, oksidasyonu azaltmaya ve üretilen parçaların kalitesini artırmaya yardımcı olur.
EBM, büyük ölçekli bileşenler üretmek için uygundur ve bazı durumlarda SLM'ye kıyasla daha hızlı işleme hızlarının avantajına sahiptir..
İşlenebilirlik, kaynak zorlukları, ve kaynak onarımı
İşlenebilirlik:
CNC işleme magnezyum alaşımları, düşük yoğunlukları ve yüksek reaktiviteleri nedeniyle zor olabilir.
Uzun kurma eğilimleri var, Kesme Sırasında Sıkıcı Cips, işleme işlemine müdahale edebilir.
Özel kesme araçları ve teknikleri, keskin araçlar kullanmak gibi, Yüksek kesme hızları, ve uygun soğutucu, Magnezyum alaşımlarını etkili bir şekilde yapmak için gereklidir.
Kaynak zorlukları:
Yüksek reaktiviteleri nedeniyle kaynak magnezyum alaşımları zordur, düşük erime noktası, ve oksitler oluşturma eğilimi.
Gözeneklilik gibi sorunlar, çatlama, ve kaynak bölgesindeki mekanik özelliklerin kaybı yaygındır.
Farklı Kaynak Teknikleri, lazer kaynağı gibi, TIG kaynağı, MIG kaynağı, ve sürtünme karıştırma kaynağı, bu zorlukların üstesinden gelmek için kullanılır.
Kaynak onarımı:
Magnezyum alaşımlarının kaynak onarımı dikkatli bir şekilde hazırlanmayı ve uygun kaynak prosedürlerinin kullanılmasını gerektirir.
Onarım işleminin, onarılan alanın mekanik özelliklerinin ve korozyon direncinin kabul edilebilir bir seviyeye geri yüklenmesini sağlamalıdır..
8. Katılıyor & Toplantı
Kaynak (lazer, TIG, BEN) ve katı hal teknikleri (Sürtünme Karıştırma Kaynağı)
Lazer kaynağı:
Lazer Kaynağı, yüksek hızlı işleme ve dar ısıdan etkilenen bölgeler sunar, bu da bozulmayı en aza indirmeye ve magnezyum alaşımlarının mekanik özelliklerini korumaya yardımcı olur.
Fakat, Lazer gücü gibi parametrelerin kesin kontrolünü gerektirir, kaynak hızı, ve odak konumu.
AZ31 magnezyum alaşımının lazer kaynağı üzerine bir çalışmada, Uygun parametre seçimi, gerilme mukavemetlerinin ulaşmasına neden olan eklemlere yol açtı. 85% temel metal mukavemeti.
TIG (Tungsten inert gaz) kaynak:
TIG kaynağı, kaynak işlemi üzerinde iyi bir kontrol sağlar, yüksek kaliteli kaynakların üretimine izin vermek. İnce duvarlı magnezyum alaşım bileşenleri için uygundur.
Fakat, Nispeten düşük kaynak hızlarına sahiptir ve yetenekli operatörler gerektirir. Magnezyum alaşımlarının TIG kaynağı sırasında oksidasyonu önlemek için argon gaz koruması gereklidir.
BEN (Metal İnert Gaz) kaynak:
MIG kaynağı, TIG kaynağına kıyasla daha otomatik ve daha hızlı bir işlemdir, kitlesel üretim için uygun hale getirmek.
Sarflandırılabilir tel elektrot kullanıyor, kaynak kalitesini artırmak için alaşım elemanları da tanıtabilir.
Ancak, Daha fazla sıçrama üretebilir ve iyi bir füzyon sağlamak için parametrelerin dikkatli bir şekilde ayarlanmasını gerektirebilir.
Sürtünme Karıştırma Kaynağı (FSW):
FSW, magnezyum alaşımları için büyük umut vaat eden katı halli bir kaynak tekniğidir..
Bir dönen araç ile iş parçası arasında sürtünme yoluyla ısı üretir, Malzemeyi eritmeden.
Bu, mükemmel mekanik özelliklere sahip kaynaklarla sonuçlanır, düşük gözeneklilik, ve iyi korozyon direnci.
FSW, Magnezyum Alaşım Bileşenleri'ne katılmak için havacılık ve otomotiv endüstrilerinde giderek daha fazla kullanılıyor, özellikle geleneksel füzyon kaynak yöntemlerinin önemli bir bozulmaya neden olabileceği büyük ölçekli yapılar için.
Aralık ve lehimleme hususları
Magnezyum alaşımlarının lehimlenmesi ve lehimlenmesi, dolgu malzemelerinin ve akışlarının dikkatli seçilmesini gerektirir.
Dolgu malzemesinin erime noktası, taban metali eritmeden uygun bağı sağlamak için magnezyum alaşımından daha düşük olmalıdır..
Akı yüzey oksitlerini gidermek ve ıslatmayı teşvik etmek için kullanılır.
Örneğin, Magnezyum alaşımları için gümüş bazlı lehimleme dolgu metalleri kullanılabilir, ancak lehimleme işlemi sırasında oksidasyonu önlemek için belirli akışlara ihtiyaç duyarlar.
Lehimleme, diğer taraftan, İnce duvarlı veya küçük boyutlu magnezyum alaşım bileşenlerini birleştirmek için daha uygundur.
Uygun akışları olan kalay bazlı lehimler yaygın olarak kullanılır, Ancak eklem mukavemeti genellikle lehimleme ve kaynaklara kıyasla daha düşüktür..
Yapışkan bağ ve mekanik sabitleme stratejileri
Mekanik sabitleme:
Vidalar gibi mekanik sabitleme yöntemleri, cıvatalar, ve perçinler magnezyum alaşım bileşenlerine katılmak için yaygın olarak kullanılır.
Vidalar ve cıvatalar kullanırken, Magnezyum alaşımları nispeten yumuşak olduğundan, kendi kendine dokunma vidaları genellikle tercih edilir.
Fakat, Malzemenin iplik sıyırmasını veya çatlamasını önlemek için aşırı sıkıntıdan kaçınılmalıdır..
Perçinler güçlü ve güvenilir eklemler sağlayabilir, özellikle titreşim ve kesme kuvvetlerinin bulunduğu uygulamalarda.
Yapışkan bağ:
Yapışkan bağlama, magnezyum alaşımları için çeşitli avantajlar sunar, farklı malzemeleri bağlama yeteneği dahil, stres konsantrasyonlarını azaltın, ve pürüzsüz bir yüzey kaplaması sağlayın.
Epoksi bazlı yapıştırıcılar, yüksek mukavemetleri ve iyi kimyasal dirençleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır..
Başarılı yapışkan bağ için yüzey hazırlığı çok önemlidir.
Kumlama gibi işlemler, kimyasal dağlama, ve primer uygulaması yapıştırıcı ve magnezyum alaşım yüzeyi arasındaki yapışmayı iyileştirebilir.
Otomotiv iç uygulamalarda, Yapıştırıcı bağlı magnezyum alaşım bileşenleri ağırlık ve gürültü seviyelerini azaltabilir.
9. Magnezyum alaşımının temel uygulamaları
Magnezyum alaşımları, çok sayıda sektörde ödüllendirilir. olağanüstü güç-ağırlık oranı, elektromanyetik ekranlama, Ve Titreşim-Damping Özellikleri.
Gibi en hafif yapısal metal (Yoğunluk ~ 1.74 g/cm³), Ağırlığa Duyarlı Uygulamalarda Çelik ve Alüminyum gibi daha ağır malzemeleri giderek daha fazla değiştiriyorlar..
Otomotiv Endüstrisi
Otomotiv sektörü en büyük tüketici magnezyum alaşımları, Yakıt verimliliği ve emisyon azaltma için küresel hedefler tarafından yönlendirildi.
Anahtar Uygulamalar:
- Güç aktarma organı bileşenleri: İletim Kılıfı, debriyaj gövdeleri, petrol tavaları
- Şasi ve süspansiyon: Çapraz üyeler, direksiyon tekerlekleri, fren pedalları
- Vücut parçaları: Gösterişli panolar, koltuk çerçeveleri, çatı panelleri (haddelenmiş mg tabakaları)
Havacılık
Magnezyumun düşük yoğunluğu, iyi sertlik, ve mükemmel işlenebilirlik, onu havacılık ve uzay bileşenleri için uygun hale getirir. Kilo tasarrufu kritiktir.
Uygulamalar:
- Uçak iç mekanları: Koltuk çerçeveleri, baş üstü kutuları, zemin panelleri
- Uçak gövdesi: Helikopter şanzımanları, Kanat Erişim Panelleri
- Savunma sistemleri: Drone (İHA) uçak gövdeleri
Elektronik & Tüketici Cihazları
Magnezyum alaşımları EMI koruması, Mükemmel termal iletkenlik, ve hafifleme - kompakt için ideal, Isıya Duyarlı Cihazlar.
Tipik Kullanımlar:
- Dizüstü bilgisayar & tablet şasi
- Akıllı Telefon İletimleri
- Kamera Konutları
- Yüksek performanslı sunucular ve yönlendiriciler için soğutma muhafazaları
Tıbbi Uygulamalar
Biyouyumlu magnezyum alaşımları, özellikle MG - CA Ve MG - Zn sistemler, devrim oluyor Resorable Tıbbi İmplantlar.
Örnekler:
- Ortopedik vidalar ve plakalar (12-24 ayı aşkın)
- Kardiyovasküler stentler
- Doku mühendisliği için iskele
Mimari ve endüstriyel donanım
Magnezyum, belirli yapısal ve fonksiyonel bileşenlerde kullanılır hafif, korozyona dayanıklı performans:
- Kapı kolları, menteşeler, ve kilitler
- Elektrik Enerjisi Aleti Konutları
- Asansörler ve yürüyen merdivenler için yapısal destek
Spor Malzemeleri & Yaşam tarzı ürünleri
Magnezyum alaşımları giderek daha fazla kullanılmaktadır premium spor malzemeleri, Performans nerede, yorulma direnci, ve kilo maddesi.
Ortak öğeler:
- Bisiklet çerçeveleri ve tekerlekler
- Tenis Raketleri ve Golf Kulübü Kafaları
- Okçuluk ekipmanı ve balıkçılık makaraları
- Güneş gözlüğü çerçeveleri, valiz, ve evrak çantaları
Deniz & Highway dışı kullanım
Magnezyum tuzlu suya reaktifken, koruyucu kaplamalar Ve alaşım kullanımını etkinleştir:
- Tekne direksiyon tekerlekleri ve koltuk çerçeveleri
- Highway Araç Bileşenleri (ATV'ler, kar motosikleti)
- İle askeri deniz parçaları kurban anot tasarımları
10. Avantajları & Magnezyum alaşımının sınırlamaları
Magnezyum alaşımlarının avantajları
- Çok hafif
Magnezyum en hafif yapısal metal (~ 1,74 g/cm³), ~ Alüminyumdan% 33 daha hafif ve 75% Çelikten daha hafif. - Yüksek Mukavemet-Ağırlık Oranı
Kütlesine göre mükemmel mekanik performans sunar, Havacılık ve otomotiv uygulamaları için ideal. - İyi işlenebilirlik
Diğer metallere kıyasla daha az alet aşınması ile yüksek hızlarda işlenebilir, Üretim süresini ve maliyetini azaltmak. - Mükemmel titreşim sönümleme
Doğal olarak titreşimleri emer, Otomotiv parçaları ve elektronikler için değerli hale getirmek. - Üstün elektromanyetik ekranlama
Elektromanyetik paraziti etkili bir şekilde engeller (EMI), Elektronik cihaz muhafazaları için gerekli. - Geri dönüştürülebilirlik
Magnezyum alaşımları, özelliklerde minimal bozulma ile tamamen geri dönüştürülebilir. - Biyouyumluluk
Bazı magnezyum alaşımları (örneğin, MG - CA, MG - Zn) geçici tıbbi implantlar için emilebilir ve uygundur. - Geliştirilmiş kalıp döküm özellikleri
İnce duvarlı karmaşık şekilli parçalar için ideal; alüminyumdan daha hızlı katılaşma.
Magnezyum alaşımlarının sınırlamaları
- Yüksek korozyon duyarlılığı
Uygun kaplamalar veya alaşım olmadan, Magnezyum kolayca korozlar - özellikle tuzlu su ortamlarında. - Sınırlı oda sıcaklığı sünekliği
Şekillendirme veya etki sırasında çatlamaya eğilimli; Alaşım ve termomekanik işleme bunu azaltmaya yardımcı olur. - Toz formunda yanıcılık riski
Magnezyum tozu veya ince cips yanıcıdır; İşleme sırasında katı yangın güvenliği protokolleri gerektirir. - Zorlu Kaynaklanabilirlik
Oksit oluşumu, gözeneklilik, ve kaynak sırasında çatlama meydana gelebilir; özel teknikler gerektirir (örneğin, TIG, Sürtünme Karıştırma Kaynağı). - Yüksek sıcaklıklarda düşük sürünme direnci
Performans, alüminyum veya titanyum alaşımlarına kıyasla uzun süreli ısı ve stres altında daha hızlı bozulur. - Alaşım elemanlarının maliyeti
Nadir toprak elemanlarını kullanan alaşımlar (örneğin, Biz Serisi) veya zirkonyum pahalı olabilir.
11. Magnezyum alaşımlarının rakip malzemelerle karşılaştırılması
| Mülk / Özellik | Magnezyum Alaşımları | Alüminyum Alaşımları | Titanyum Alaşımları | Çinko Alaşımları | Mühendislik Plastikleri |
| Yoğunluk (g/cm³) | ~ 1.74 | ~ 2.70 | ~ 4.43 | ~ 6.6-7.1 | ~ 0.9-1.5 |
| Çekme Dayanımı (MPa) | 150–350 | 200–550 | 600–1000+ | 150–400 | 50–200 |
| Young Modülü (not ortalaması) | ~ 45 | ~ 70 | ~ 110 | ~ 85 | ~ 2-5 |
| Isı İletkenliği (W/m·K) | ~ 60-160 | ~ 120-230 | ~ 7-16 | ~ 90-120 | ~ 0.2-0.5 |
| Korozyon Direnci | Fakirden ılımlı | Kaplamalarla İyi | Harika | Ilıman | Harika |
| İşlenebilirlik | Harika | İyi | Fakirden ılımlı | Çok güzel | İyi |
| Geri dönüştürülebilirlik | Harika | Harika | Orta ila iyi | Harika | Sınırlı (türe bağlı) |
| Biyouyumluluk | Harika (Belirli notlar) | İyi | Harika | Fakir | Geniş bir şekilde değişir |
| Kg başına maliyet (Amerikan Doları) | $2- 4 $ | $2- 5 $ | $20- 40 dolar | $1.5- 3 $ | $1- 10 $ (polimerle değişir) |
| Kilo tasarrufu avantajı | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| Kalıplanabilirlik | Harika | İyi | Fakir | Harika | Yok |
Anahtar Karşılaştırmalı Analizler
- Magnezyum Vs. Alüminyum:
Magnezyum alaşımları alüminyumdan ~% 35 daha hafiftir ve makinesinin daha kolay olduğu, ancak tedavi edilmedikçe daha düşük mukavemet ve daha zayıf korozyon direnci sunarlar..
Alüminyum daha iyi yüksek sıcaklık dengesine ve havacılıkta daha geniş kullanıma sahiptir. - Magnezyum Vs. Titanyum:
Titanyum alaşımları üstün mukavemet ve korozyon direnci sağlar, ancak son derece pahalıdır ve işlenmesi zordur.
Magnezyum önemli ölçüde daha hafif ve daha ucuzdur, ama yüksek stres için uygun değil, yüksek sıcaklık ortamları. - Çinko vs. Magnezyum Alaşımları:
Çinko alaşımları daha ağır ve daha boyutsal olarak kararlı, Mükemmel dökülebilirlik ile.
Magnezyum daha hafif ve kilo azaltmaya ihtiyaç duyan uygulamalar için daha uygundur, Daha fazla korozyona eğilimli olmasına rağmen. - Magnezyum Vs. Mühendislik Plastikleri:
Plastikler daha hafif ve korozyona dayanıklıdır, ancak magnezyumun mekanik mukavemeti ve termal performansından yoksun.
Magnezyum daha iyi elektromanyetik ekranlama ve yapısal bütünlük sunar.
12. Çözüm
Magnezyum alaşımları ilk gelişimlerinden bu yana uzun bir yol kat etti, Çok çeşitli uygulamalara sahip çok yönlü bir malzeme sınıfına dönüşmek.
Eşsiz mülk kombinasyonu, yüksek mukavemet/ağırlık oranı gibi, Titreşim-Damping Özellikleri, ve elektromanyetik ekranlama, Havacılık ve otomotivden elektronik ve ilaca kadar değişen endüstrilerde onları son derece değerli kılar.
Fakat, Korozyon duyarlılığı ve düşük oda sıcaklığı sünekliği gibi zorlukların hala ele alınması gerekiyor.
Sürekli araştırma ve geliştirme çabaları yoluyla, Alaşım kimyası gibi alanlarda önemli ilerleme kaydedildi, üretim süreçleri, yüzey koruması, ve birleştirme teknikleri.
Yeni alaşım kimyaları, Gelişmiş yüzey tedavileri, ve gelişmekte olan üretim teknolojileri, bu sınırlamaların üstesinden gelmek ve magnezyum alaşımlarının uygulama kapsamını daha da genişletmek için umut verici çözümler sunmaktadır..
SSS
Magnezyum alaşımları nelerdir?
Magnezyum alaşımları, magnezyumun alüminyum gibi elementlerle birleştirilmesiyle yapılan hafif yapısal metallerdir, çinko, manganez, ve nadir dünyalar.
Mükemmel kilo azaltma sunarlar ve otomotivde kullanılırlar, havacılık, elektronik, ve tıbbi alanlar.
Magnezyum alaşımı alüminyumdan daha iyidir?
Uygulamaya bağlı:
- Magnezyum ~% 33 daha hafif ve işlenmesi daha kolay.
- Alüminyum daha güçlü ve korozyona dayanıklıdır.
İçin magnezyum seçin Hafif İhtiyaçlar, ve alüminyum güç ve dayanıklılık.
En iyi magnezyum alaşımı nedir?
“En iyi” alaşım endüstriye göre değişir. İşte bazı en iyi sanatçılar:
- AZ91D - En sık kullanılan döküm alaşımı iyi mukavemetle, korozyon direnci, ve dökülebilirlik.
- ZK60 -Havacılık ve Motor sporları bileşenlerinde kullanılan yüksek mukavemetli işlenmiş alaşım.
- Elektron 21 / Elektronik WE43 -Havacılık ve uzay için yüksek sürünme direncine ve termal stabiliteye sahip gelişmiş nadir toprak alaşımları.
- AZ31B - çok yönlü, kaynaklanabilir, ve haddelenmiş tabaka ve ekstrüzyonlar için yaygın olarak kullanılır.
Magnezyum alaşımı titanyumdan daha güçlüdür?
HAYIR. Titanyum çok daha güçlü ve korozyona dayanıklıdır, Ama aynı zamanda daha ağır ve daha pahalı. Magnezyum ne zaman kullanılır ağırlık tasarrufu daha önemli maksimum güç.
