Magnesiumlegeringer: ansøgning, klassifikation og egenskaber

Magnesiumlegeringer har et antal unikke fysiske og kemiske egenskaber, først og fremmest sige lav densitet og høj styrke. Kombinere disse kvaliteter i materialerne med tilsætningen af magnesium giver produkter og konstruktioner besidder høje styrkeegenskaber og lav vægt.

magnesium Specifikationer

Industriel produktion og brug af magnesium er forholdsvis ny - kun omkring 100 år siden. Dette metal har en lav vægt, da den har en relativt lav densitet (1,74 g / smᶟ) god stabilitet i luft, alkalier, gasformige medier, og som har en fluorindhold i mineralolier.

dets smeltepunkt er 650 grader. Den er kendetegnet ved høj reaktivitet indtil selvantændelse i luften. Rent magnesium Trækstyrke er 190 MPa, elasticitetsmodul - 4500 Mpa, forlængelse - 18%. Metal har en høj dæmpning kapacitet (effektivt absorberer elastiske vibrationer), der tilvejebringer det med en fremragende bærbarhed og reduceret chok følsomhed til resonans fænomener.

Blandt andre funktioner i dette element er gode varmeledningsevne, lav evne til at absorbere termiske neutroner og interagere med nukleart brændsel. På grund af kombinationen af disse egenskaber af magnesium er et ideelt materiale til højtemperatur hermetiske skalelementer atomreaktorer.

Magnesium godt legeret med forskellige metaller og angår antallet af stærkt reduktionsmiddel, hvilket er umuligt uden metallothermy proces.

I ren form, er det hovedsagelig benyttes som legering tilsætning i legeringer med aluminium, titan, og nogle andre kemiske elementer. I jern og stål med magnesium bæres dybt afsvovling af stål og jern, samt forbedrede egenskaber af sidstnævnte ved hjælp af nodularitet.

Og magnesium doteringer

De mest almindelige dopingmidler påføres magnesiumbaserede legeringer omfatter elementer såsom aluminium, mangan og zink. aluminium forbedres ved en struktur forøger fluiditeten og styrken af materialet. Indledning zink giver også mere holdbare legeringer med reduceret kornstørrelse. Anvendelse af mangan eller zirconium stiger korrosionsbestandighed magnesium legeringer.

Tilsætningen af zink og zirconium giver øget styrke og duktilitet metallosmesey. Og tilstedeværelsen af visse sjældne jordarter, såsom neodymium, cerium, yttrium osv., Fremmer en betydelig stigning i varmebestandighed og maksimere mekaniske egenskaber magnesiumlegeringer.

At skabe ultralette materiale med en densitet på 1,3 til 1,6 g / i mᶟ lithium legeringer indføres. Dette tilsætningsstof kan reducere deres vægt med halvdelen sammenlignet med aluminium metallosmesyami. Men deres præstationer plasticitet, flydeevne, elasticitet og tilpasningsevne gå til et højere niveau.

Klassificering af legeringer med magnesium

Magnesiumlegeringer klassificeres efter flere kriterier. De er:

• ved fremgangsmåden ifølge forarbejdning - ved støbning og udvirket;
• efter graden af følsomhed over for varmebehandling - på neuprochnyaemye og hærdning varmebehandling;
• Egenskaber og anvendelser - til legeret varmebestandigt, høj styrke og generelle formål;
• ved dotering systemet - der er flere grupper neuprochnyaemyh og hærdes ved varmebehandling smedede magnesiumlegeringer.

støbelegeringer

Denne gruppe omfatter legeringer med tilsætning af magnesium bestemt til produktion af en række forskellige dele og komponenter ved formstøbning. De har forskellige mekaniske egenskaber, afhængigt af hvilken er inddelt i tre klasser:

• sredneprochnye;
• høj styrke;
• varmebestandigt.

Ifølge den kemiske sammensætning af legeringer er også delt i tre grupper:

• aluminium + magnesium + zink;
• + Zink + magnesium zirconium;
• Mg + Zr + sjældne jordarter.

Alloy castability

Bedste støbeegenskaber blandt produkter af disse tre grupper har aluminium-magnesiumlegeringer. De hører til klassen af materialer med høj styrke (220 MPa), så de er den bedste mulighed for at gøre motordele fly og andre køretøjer, der kører under forhold med mekaniske og termiske belastninger.

At forbedre styrkekarakteristika for aluminium-magnesiumlegeringer og andre elementer er doteret. Men tilstedeværelsen af urenheder af jern og kobber er ikke ønskeligt, da disse elementer har en negativ indvirkning på svejsbarhed og korrosionsbestandighed legeringer.

Casting magnesiumlegeringer fremstillet i forskellige typer af smelteovne: en reflektor, en smeltedigel med gas, olie eller elektriske opvarmede digel eller induktionsenheder.

For at forhindre forbrænding i processen med smeltning og støbning ved hjælp af specielle flux og tilsætningsstoffer. Støbegods fremstilles ved sandstøbning, shell støbning og gips, under tryk og under anvendelse investeringsmønstre.

smedede legeringer

Sammenlignet med den støbning, smedede magnesiumlegeringer har højere styrke, duktilitet og sejhed. De bruges til produktion af præforme metoder rullende, presning og stansning. Som varmebehandlingen produktet påføres ved en temperatur på 350-410 hærdning grad, efterfulgt af afkøling vilkårligt uden ældning.

Ved opvarmning plastiske egenskaber af sådanne materialer stiger, så behandlingen af magnesiumlegeringer udføres ved hjælp af tryk og ved høje temperaturer. Presning udføres ved 280-480 grader under tryk ved hjælp af lukkede matricer. Når koldvalsning gennemført hyppige mellemliggende omkrystallisering annelerer.

Ved svejsning magnesium legering produkter sømstyrke kan reduceres på segmenter, hvor der udføres gelé, på grund af følsomheden af sådanne materialer til overophedning.

Anvendelsesområder ved tilsætning magnesiumlegeringer

Ved støbning metoder, deformation og varmebehandling af legeringer foretaget forskellige semi - ingots, plader, profiler, plader, smedegods, etc. Disse blanks anvendes til fremstilling af elementer og detaljer ved moderne tekniske indretninger, hvor vægten spiller en primær rolle effektivitetsstrukturer (reduceret vægt) samtidig bevare deres styrkeegenskaber. I sammenligning med aluminium magnesium lettere til 1,5 gange, og med stål - 4,5.

I dag er brugen af magnesium legeringer er udbredt i luftfartsindustrien, bilindustrien, militær og andre industrier, hvor deres høje pris (nogle mærker indeholder i deres sammensætning ret dyrt legering elementer) er berettiget ud fra et økonomisk synspunkt, evnen til at skabe mere holdbare, hurtig, kraftfuld og sikkerhed der kan operere effektivt under ekstreme forhold, herunder ved høje temperaturer.

Grund af den høje elektriske potentiale, disse legeringer er det bedste materiale til at skabe beskyttere, der giver elektrokemisk beskyttelse af stålkonstruktioner, såsom bildele, underjordiske strukturer, olieplatforme, skibe osv fra korrosion processer, der finder sted under indflydelse af fugt, frisk og marine vand.

Legeringer er blevet anvendt med tilsætning af magnesium i de forskellige radiosystemer, i hvilke akustiske linjer er lavet af ultralyds forsinkelseslinier til elektriske signaler.

konklusion

Moderne industri steder stadig højere krav til de materialer, med hensyn til deres styrke, slidstyrke, korrosionsbestandighed og bearbejdelighed. Brugen af magnesiumlegeringer er en af de mest lovende områder, så den forskning relateret til søgning efter nye egenskaber af magnesium og dets mulige anvendelser, ikke stopper.

I dag er brugen af magnesium-baserede legeringer for at skabe en bred vifte af dele og strukturer kan opnå at reducere deres vægt med næsten 30% og øge trækstyrke på 300 MPa, men, ifølge forskerne, er det ikke grænsen for denne unikke metal.