Magnesium legeringer søknad, klassifisering og egenskaper

Magnesiumlegeringer har en rekke unike fysikalske og kjemiske egenskaper, sjefs blant disse er lav densitet og høy styrke. Ved å kombinere disse egenskapene i materialene med tilsetning av magnesium tillater produkter og konstruksjoner som har høy styrkeegenskaper og lav vekt.

magnesium Spesifikasjoner

Industriell produksjon og bruk av magnesium er relativt fersk - bare ca 100 år siden. Dette metall har en lav vekt, siden den har en relativt lav tetthet (1,74 g / smᶟ) god stabilitet i luft, alkalier, gasser og som har et fluorinnhold i mineraloljer.

dets smeltepunkt er 650 grader. Den er karakterisert ved høy reaktivitet til selvantennelse i luft. Rent magnesium Strekkfasthet er 190 MPa, elastisitetsmodul - 4500 MPa, forlengelse - 18%. Metall har en høy dempning kapasitet (effektivt absorberer elastiske vibrasjoner) som gir det en utmerket mobilitet og redusert sjokksensitivitets til resonansfenomener.

Blant de andre funksjonene i dette elementet er god varmeledningsevne, en lav evne til å absorbere termiske nøytroner og samhandle med kjernebrensel. På grunn av kombinasjonen av disse egenskaper av magnesium er et ideelt materiale for høy temperatur hermetisk skallelementer til kjernereaktorer.

Magnesium vel legert med forskjellige metaller og relaterer seg til antallet av sterke reduksjonsmidler, noe som er umulig uten metallothermy prosess.

I ren form er det i hovedsak brukt som dopemiddel i legeringer med aluminium, titan, og andre kjemiske elementer. I jernmetallurgien med magnesium utføres dyp avsvovling av stål og støpejern, samt forbedrede egenskaper for den sistnevnte ved spheroidizing grafitt.

Magnesium og tilsetningsstoffer

De mest vanlige tilsetningsmidler anvendt til magnesiumbaserte legeringer omfatter elementer som aluminium, mangan og sink. aluminium forbedres ved en konstruksjon som øker flyteevnen og styrken av materialet. Innføring sink gir også mer holdbare legeringer med redusert kornstørrelse. Bruk av mangan eller zirkonium øker korrosjonsbestandigheten av magnesiumlegeringer.

Tilsetningen av sink og zirkonium gir økt styrke og duktilitet metallosmesey. Og nærværet av visse sjeldne jordmetaller så som neodym, cerium, yttrium osv., Fremmer en betydelig økning i varmeresistens og maksimere de mekaniske egenskaper av magnesiumlegeringer.

For å opprette ultralett materiale som har en densitet på 1,3 til 1,6 g / i mᶟ litiumlegeringer innføres. Denne tilsetningen kan redusere vekten til det halve sammenlignet med aluminium metallosmesyami. Således deres indekser plastisitet, flyteevne, bearbeidbarhet og elastisitet er plassert på et høyere nivå.

Klassifisering legeringer med magnesium

Magnesiumlegeringer er klassifisert i henhold til flere kriterier. De er:

• ved fremgangsmåten til behandling - etter støping og smidd;
• i henhold til den grad av følsomhet for varmebehandling - på neuprochnyaemye og det herdende varmebehandling;
• Egenskapene og applikasjoner - til legering varmebestandig, høy styrke og for generelle formål;
• ved å dope system - det er flere grupper neuprochnyaemyh og herdes ved varmebehandling smidd magnesiumlegeringer.

støpelegeringer

Denne gruppen omfatter tilsetning av magnesiumlegeringer, som er beregnet for fremstilling av en rekke forskjellige deler og elementer ved formstøping. De har forskjellige mekaniske egenskaper, avhengig av hvilke er delt inn i tre klasser:

• sredneprochnye;
• høy styrke;
• varmebestandig materiale.

I henhold til den kjemiske sammensetning av legeringene er også delt inn i tre grupper:

• aluminium + magnesium + sink;
• + Sink + magnesium zirkonium;
• Mg + Zr + sjeldne jordarter.

legering støpbarhet

Beste støpbarhet egenskaper hos produkter av disse tre grupper ha aluminium-magnesium-legeringer. De tilhører den klasse av materialer med høy styrke (220 MPa), slik at de er det beste alternativ for å gjøre motordeler fly og andre kjøretøyer som opererer under forhold med mekaniske og termiske belastninger.

For å forbedre styrkeegenskapene til aluminium-magnesium-legeringer og andre elementer er dopet. Men tilstedeværelsen av jern og kobberurenheter er uønsket, siden disse elementene har en negativ effekt på sveisbarhet og korrosjonsbestandigheten til legeringene.

Støping av magnesiumlegeringer fremstilles i forskjellige typer smelteovner: en reflektor, en digel med gass, olje eller elektrisk oppvarmede digel eller induksjonsapparater.

For å hindre forbrenning i prosessen med smelting og støping ved hjelp av spesielle flussmiddel og tilsetningsstoffer. Støpestykker ble fremstilt ved sandstøping, støping skall og gips, under trykk og ved hjelp av investeringsmønstre.

smidd legeringer

Sammenlignet med støpe, smidd magnesiumlegeringer ha høyere styrke, duktilitet og seighet. De brukes for fremstilling av for-former metoder valsing, pressing og stansing. Som varmebehandlingen Produktet påføres ved en temperatur på 350-410 herding grad, etterfulgt av avkjøling vilkårlig uten aldring.

Ved oppvarming av de plastiske egenskaper av slike materialer øker, slik at behandlingen av magnesiumlegeringer blir utført ved hjelp av trykk og ved høye temperaturer. Stemplingen utføres ved 280-480 ° under trykk ved hjelp av lukkede dør. Når kaldvalsingen gjennomføres hyppig mellomliggende omkrystallisering smelter.

Ved sveising av magnesiumlegeringsprodukter sømstyrke kan reduseres på segmentene hvor utført gelé, på grunn av følsomheten av slike materialer til overoppheting.

Forskjellige anvendelsesområder ved å legge magnesiumlegeringer

Ved støping metoder, deformasjon og varmebehandling av legeringer gjøres forskjellig semi - blokker, plater, profiler, plater, smidde, etc. Disse emnene anvendes for fremstilling av elementer og detaljer ved moderne tekniske innretninger hvor vekt spiller en primær rolle effektivitets strukturer (redusert vekt) under opprettholdelse av deres styrkeegenskaper. I sammenligning med aluminium magnesium lettere til 1,5 ganger, og med stål - 4,5.

Foreløpig er bruk av magnesiumlegeringer allment praktisert i fly, bil, militære og andre næringer, hvor deres høye kostnader (noen merker inneholder i sin sammensetning ganske dyre legeringselementer) er begrunnet ut fra et økonomisk synspunkt, evnen til å skape mer holdbare, rask, kraftig og sikkerhet som kan operere effektivt under ekstreme forhold, blant annet ved høye temperaturer.

På grunn av det høye elektriske potensial, disse legeringene er det beste materialet for å skape beskyttere som gir elektrisk og kjemisk beskyttelse av stålkonstruksjoner, så som bildeler, underjordiske strukturer, oljeplattformer, skip, etc., fra de korrosjonsprosesser som finner sted under påvirkning av fuktighet, frisk og marin vann.

Legeringer er blitt brukt med tilsetning av magnesium i de forskjellige radiosystemer i hvilke akustiske linjer er laget av ultrasoniske forsinkelseslinjer for elektriske signaler.

konklusjon

Moderne industristeder stadig høyere krav til de materialer som med hensyn til sin styrke, slitemotstand, korrosjonsmotstand og bearbeidbarhet. Bruken av magnesiumlegeringer er en av de mest lovende områdene, slik at forskning knyttet til jakten på nye egenskapene til magnesium og dens mulige anvendelser, ikke stopp.

For tiden er anvendelsen av magnesiumbaserte legeringer opprette en rekke deler og konstruksjoner kan oppnå for å redusere sin vekt med nesten 30% og til å øke strekkfasthet på 300 MPa, men, i henhold til forskere, er det ikke grensen for denne unike metall.