Магнезиеви сплави приложение, класификация и свойства

Магнезиеви сплави имат редица уникални физични и химични свойства, главен сред които са с ниска плътност и висока якост. Комбинирането на тези качества в материалите с добавяне на магнезиев позволява продукти и структури, притежаващи високи якостни характеристики и ниско тегло.

магнезиеви Спецификации

Промишленото производство и използването на магнезий е сравнително нова - само преди около 100 години. Този метал е с ниско тегло, тъй като тя има относително ниска плътност (1.74 гр / smᶟ) добра стабилност във въздуха, основи, газообразни носители и със съдържание на флуор в минерални масла.

неговата точка на топене е 650 градуса. Тя се характеризира с висока реактивност до спонтанно запалване във въздуха. Pure сила магнезиев опън е 190 МРа, модул на еластичност - 4500 МРа, удължение - 18%. Метални има висок капацитет затихване (ефективно абсорбира еластични вибрации), че осигурява отлична преносимост и намалена чувствителност към удар резонанс явления.

Сред другите характеристики на този елемент са добри топлопроводимост, ниско способност за усвояване термични неутрони и да си взаимодействат с ядреното гориво. Поради комбинация от тези свойства на магнезий е идеален материал за висока температура херметично корпусни елементи на ядрени реактори.

Магнезиев и легирани с различни метали и се отнася до броя на силни редуциращи агенти, което е невъзможно без процес metallothermy.

В чиста форма се използва главно като добавка в сплави с алуминий, титан, както и някои други химични елементи. В цветната металургия с магнезиев се извършва дълбоко десулфуриране на стомана и желязо, както и подобрени свойства на последния от spheroidizing графит.

Магнезият и добавки

Най-честите добавките, прилагани за сплави на база магнезий включват елементи като алуминий, магнезий и цинк. алуминий се подобрява чрез структура увеличава течливост и здравината на материала. Въведение цинк също осигурява по-трайни сплави с намален размер на зърното. Използване на манган или цирконий повишава устойчивостта на корозия на магнезиеви сплави.

Добавянето на цинк и цирконий осигурява повишена якост и еластичност metallosmesey. И наличието на някои редки земни елементи като неодим, церий, итрий и така нататък., Стимулира значително увеличаване на устойчивост на топлина и увеличаване на механичните свойства на магнезиеви сплави.

За създаване свръхлеки материал с плътност от 1,3 до 1,6 грама / в mᶟ литиев сплави се въвежда. Тази добавка може да намали теглото си наполовина в сравнение с алуминиев metallosmesyami. По този начин им индекси пластичност, флуидност, преработка и еластичност са разположени на по-високо ниво.

Класификация сплави с магнезий

Магнезиеви сплави се класифицират по няколко критерия. Те са следните:

• по метода на обработка - чрез леене и ковано;
• в зависимост от степента на чувствителност на топлинна обработка - на neuprochnyaemye и втвърдяване топлинна обработка;
• Свойствата и приложения - на сплав топлоустойчива, висока якост и с общо предназначение;
• от допинг система - има няколко групи neuprochnyaemyh и втвърдени чрез топлинна обработка ковано магнезиеви сплави.

леярски сплави

Тази група включва добавянето на магнезиеви сплави, предназначен за производството на различни части и елементи от леярска форма. Те имат различни механични свойства, в зависимост от които са разпределени в три класа:

• sredneprochnye;
• висока якост;
• топлоустойчив.

Според химичния състав на сплави също са разделени в три групи:

• алуминий + магнезиев + цинк;
• + Цинк + магнезиев цирконий;
• Mg + Zr + редкоземни елементи.

Лети тънколивкост

Най тънколивкост свойства между продукти на тези три групи са алуминиево-магнезиеви сплави. Те принадлежат към класа на материали с висока якост (220 MPa), така че те са най-добрият вариант за извършване на частите на двигателя самолети и други превозни средства, работещи в условия на механични и термични натоварвания.

За подобряване на якостните характеристики на алуминиево-магнезиеви сплави и други елементи е легиран. Но присъствието на желязо и медни примеси е нежелателно, тъй като тези елементи имат отрицателен ефект върху заваряемост и устойчивост на корозия на сплавите.

Леене магнезиеви сплави, получени в различни видове пещи за топене: рефлектор, тигел с газ, нефт или електрически нагрети тигела или индукционни единици.

За да се предотврати изгаряне в процеса на топене и леене с помощта на специални поток и добавки. Отливки са получени чрез леене в пясъчни форми, леене черупки и мазилка, под налягане и при използване инвестиционни модели.

ковано сплави

В сравнение с кастинга, ковано магнезиеви сплави имат по-висока якост, пластичността и здравината. Те се използват за производство на преформи методи при търкаляне, пресоване и щанцоване. Като продукт на топлинна обработка се прилага при температура 350-410 втвърдяване степен, последвано от охлаждане произволно без стареене.

При нагряване на пластмасови свойства на тези материали се увеличава, така че обработката на магнезиеви сплави се извършва с помощта на налягане и при висока температура. Stamping се извършва при 280-480 градуса под налягане с помощта на затворени матрици. Когато студено валцуване провежда често междинен прекристализация свързва.

При заваряване магнезиев сплави сила шев може да се намали на сегментите където извършват желе, поради чувствителността на такива материали за прегряване.

Области на приложение чрез добавяне на магнезиеви сплави

Чрез изливане методи, деформация и топлинна обработка на сплави направени различни полу - блокове, плочи, профили, листове, изковки и т.н. Тези заготовки се използват за производство на елементи и детайли на съвременни технически средства, където теглото играе първостепенна роля структури ефективност (намаляване на теглото) при запазване на техните якостни качества. В сравнение с алуминиев магнезиев лесно до 1,5 пъти, а с стомана - 4.5.

В момента използването на магнезиеви сплави е широко се практикува в космическата промишленост, автомобилостроенето, военните и други индустрии, където тяхната висока цена (някои марки съдържат в състава си доста скъпи легиращи елементи) е оправдано от икономическа гледна точка, възможността да се създават по-трайни, бърз, мощен и безопасност който може да работи ефективно при екстремни условия, включително при високи температури.

Благодарение на високото електрическия потенциал, тези сплави са най-добрият материал за създаване на протектори, които осигуряват електрохимическа защита на стоманени конструкции, като например автомобилни части, подземни конструкции, нефтени платформи, кораби и т.н., от на корозионните процеси, които се провеждат под влияние на влагата, прясна и морска вода.

Сплави са били използвани с добавянето на магнезий в различните радио системи, в които акустични линии са направени от ултразвукови закъснителни линии за електрически сигнали.

заключение

Съвременните индустриални места все по-високи изисквания към материалите по отношение на тяхната сила, износоустойчивост, устойчивост на корозия и приложимост. Използването на магнезиеви сплави е един от най-обещаващите области, така че изследванията, свързани с търсенето на нови свойства на магнезий и възможните й приложения, не спират.

Понастоящем използването на сплави на база магнезий за създаване на различни части и структури може да се постигне намаляване на теглото си с почти 30% и за увеличаване на якостта на опън от 300 МРа, но според учените, не е границата на този уникален метал.