Magnezyum alaşımlı döküm maddelerinin ortak alaşım sınıfları ve sınıflandırmaları
Magnezyum alaşım dökümleri Mg-Al-Zn serisi (AZ serisi), Mg-Al-Mn serisi (AM serisi), Mg-Zn-Ca serisi (ZC serisi), Mg-Re-Zr serisi (nadir toprak magnezyum alaşımları),Mesela WE serisi gibi) alaşım eleman sistemine göreAşağıda endüstride en yaygın olarak kullanılan sınıflar ve performans özellikleri verilmiştir:
1. Mg-Al-Zn serisi (AZ serisi)
Özellikleri: İçeriyorAlüminyum (Al) ve çinko (Zn)elementler, mükemmel döküm performansı, dengeli dayanıklılık ve korozyon direnci ve en yaygın kullanılan magnezyum alaşım döküm sistemidir.
1. AZ91D
Kompozisyon: Al 8.5 ~ 9.5%, Zn 0.45 ~ 0.9%, Mn ≥ 0.17%, ve denge Mg'dir.
Performans özellikleri:
Yüksek dayanıklılık: germe dayanıklılığı 200 ~ 220 MPa'ya ulaşabilir, verimlilik dayanıklılığı yaklaşık 100 MPa'dır, orta yüklü yapısal parçalar için uygundur.
İyi korozyon direnci: Yüksek Al içeriği nedeniyle, yüzeyde yoğun bir Al2O3 oksit filmi kolayca oluşur ve tuz püskürtme direnci saf magnezyumdan daha iyidir (yaklaşık 100 ~ 200 saat),Ama korumayı iyileştirmek için yüzey işlemi hala gereklidir..
Atma işlenebilirliği: Mükemmel akışkanlık, karmaşık ince duvarlı parçalar için uygundur (asgari duvar kalınlığı 1,5 mm'ye kadar olabilir), kum dökümünde yaygın olarak kullanılır,Metal kalıp dökme ve yüksek basınçlı mat dökme.
Tipik uygulamalar: otomotiv vites kutusu, direksiyon sütunu destek, motosiklet motoru silindir, elektrikli alet evleri.
2. AZ31B
Kompozisyon: Al 2.5 ~ 3.5%, Zn 0.6 ~ 1.4%, Mn ≥ 0.2%, denge Mg.
Performans özellikleri:
Orta dayanıklılık: yaklaşık 170 MPa germe dayanıklılığı, iyi plastiklik (uzantı % 8 ~ 12), belirli sertlik gerektiren parçalar için uygundur.
Mükemmel kaynaklanabilirlik: TIG ve MIG kaynakla bağlanabilir, genellikle son işlem veya montaj gerektiren yapısal parçalar için kullanılır.
Zayıf korozyon direnci: Al içeriği düşüktür ve yüzey işleme (anodizasyon gibi) koruma gereklidir.
Tipik uygulamalar: bisiklet çerçeveleri, 3C ürünün orta çerçeveleri, tıbbi cihaz destekleri.
2. Mg-Al-Mn serisi (AM serisi)
Özellikler: Alüminyum (Al) ve manganez (Mn) içerir, Zn elementi yoktur, AZ serisine göre daha iyi korozyon direnci ve kaynaklanabilirlik, daha yüksek plastiklik.
1. AM60B
Kompozisyon: Al 5.6 ~ 6.4%, Mn ≥ 0.28%, denge Mg (Zn yok).
Performans özellikleri:
Yüksek dayanıklılık ve darbe direnci: uzatma 8 ~ 10%'a ulaşabilir, germe dayanıklılığı yaklaşık 180 MPa, verim dayanıklılığı yaklaşık 85 MPa'dır, dinamik yükler veya darbe alanları için uygundur.
Mükemmel korozyon direnci: Mn, Fe ve Ni gibi kirliliklerle yüksek erime noktası olan bileşikler (MnFe2Al8 gibi) oluşturduğundan, granüler arası korozyon eğilimi azalır.ve tuz püskürtme direnci AZ91D'den yaklaşık% 30 daha yüksektir (yaklaşık 150 ~ 250 saat).
Atma işlenebilirliği: Akışkanlık AZ91D'den biraz daha düşüktür, ancak sıcak çatlama eğilimi küçüktür. Kum dökme ve metal dökme için uygundur.Yüksek basınçlı döküm önerilmez (kalıplara yapışması kolaydır).
Tipik uygulamalar: otomobil tekerlekleri, hava yastığı korumaları, kayak bağlamaları ve havacılık iç mekanları.
2. AM50A
Kompozisyon: Al 4.5 ~ 5.3%, Mn ≥ 0.28% ve bakiye Mg'dir.
Performans özellikleri:
Daha düşük Al içeriği: Plastiklik daha da iyileştirilir (uzantı %12'ye ulaşabilir), ancak dayanıklılık hafifçe azalır (çekiş dayanıklılığı yaklaşık 160 MPa'dır).
Mükemmel kaynaklılık ve korozyon direnci: sık kaynak veya koroziv ortamlarla temas gerektiren sahneler için uygundur (banyo donanımı, deniz donanımı aksesuarları gibi).
Tipik uygulamalar: kaynaklanabilir yapısal parçalar, korozyona dayanıklı valf parçaları.
3. Diğer yaygın olarak kullanılan alaşım sınıfları
1Mg-Zn-Ca sistemi (ZC63)
Bileşik: Zn 5.5 ~ 6.5%, Ca 2.5 ~ 3.5%, denge Mg.
Performans özellikleri:
Mükemmel yüksek sıcaklık performansı: 150 ~ 200 °C'de germe dayanıklılığı tutma oranı% 70'ten fazladır ve bu AZ / AM serisinden daha iyidir.
Biyolojik uyumluluk: Ca unsuru ona bozulabilir özellikler verir ve tıbbi alanda kullanılır (örneğin emilebilir kemik tırnakları).
Tipik uygulamalar: motorların ısıya dayanıklı parçaları, biyomedikal implantlar.
2Nadir toprak magnezyum alaşımı (WE43, WE54)
Kompozisyon: Nadir toprak elementleri (Y, Nd gibi) ve Zr içerir, örneğin WE43 Y 2.9 ~ 3.5%, Nd 0.4 ~ 1.0%, Zr 0.4 ~ 1.0% içerir.
Performans özellikleri:
Ultra yüksek ısı direnci: Çekim direnci 250 °C'de 180 MPa'ya ulaşabilir ve mükemmel oksidasyon direnci vardır ve havacılık motor parçaları için kullanılır.
Güçlü sürünme direnci: Yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında deforme olması kolay değildir ve turboşarjçı korumaları ve füze bölmeleri için uygundur.
Tipik uygulamalar: uçak motoru kabukları, uzay aracının yapısal parçaları.
Seçim mantığı:
Yüksek dayanıklılık + yüksek döküm doğruluğu ( ince duvarlı karmaşık parçalar gibi) gerekirse, AZ91D'yi seçin.Ancak korozyon direnciyi artırmak için eşleşen yüzey tedavisi (elektrolüte veya mikro-guş oksidasyonu gibi) gereklidir..
Çarpışma direnci + korozyon direnci + kaynaklılık (dinamik yükler veya daha sonra işlenmesi gereken parçalar gibi) istiyorsanız, AM60B'yi seçin.Orta ve büyük parçalar için uygun kum dökme.
Özet
Magnezyum alaşım döküm sınıflarının seçimi, güç, sertlik, korozyon direnci, çalışma sıcaklığı ve döküm sürecinin beş temel boyutuna odaklanmalıdır.AZ91Dve AM60B, en yaygın ticari sınıflar olarak, sırasıyla "yüksek dayanıklılıklı döküm" ve "yüksek sertlik korozyon direnci" senaryolarına hükmederken, nadir topraklarMagnezyum alaşımları, Zn-Ca serisi vb. özel alanlarda (yüksek sıcaklık ve tıbbi tedavi gibi) yer değiştirilmez bir rol oynamaktadır.Yeni enerji taşıtları ve havacılık gibi endüstrilerde hafif taşıtlara olan talep artışı ile birlikte,, yüksek performanslı magnezyum alaşım dökümleri ve alaşım sistemleri tekrarlamaya ve yükselmeye devam edecektir.
Magnezyum alaşımlı döküm maddelerinin ortak alaşım sınıfları ve sınıflandırmaları
Magnezyum alaşım dökümleri Mg-Al-Zn serisi (AZ serisi), Mg-Al-Mn serisi (AM serisi), Mg-Zn-Ca serisi (ZC serisi), Mg-Re-Zr serisi (nadir toprak magnezyum alaşımları),Mesela WE serisi gibi) alaşım eleman sistemine göreAşağıda endüstride en yaygın olarak kullanılan sınıflar ve performans özellikleri verilmiştir:
1. Mg-Al-Zn serisi (AZ serisi)
Özellikleri: İçeriyorAlüminyum (Al) ve çinko (Zn)elementler, mükemmel döküm performansı, dengeli dayanıklılık ve korozyon direnci ve en yaygın kullanılan magnezyum alaşım döküm sistemidir.
1. AZ91D
Kompozisyon: Al 8.5 ~ 9.5%, Zn 0.45 ~ 0.9%, Mn ≥ 0.17%, ve denge Mg'dir.
Performans özellikleri:
Yüksek dayanıklılık: germe dayanıklılığı 200 ~ 220 MPa'ya ulaşabilir, verimlilik dayanıklılığı yaklaşık 100 MPa'dır, orta yüklü yapısal parçalar için uygundur.
İyi korozyon direnci: Yüksek Al içeriği nedeniyle, yüzeyde yoğun bir Al2O3 oksit filmi kolayca oluşur ve tuz püskürtme direnci saf magnezyumdan daha iyidir (yaklaşık 100 ~ 200 saat),Ama korumayı iyileştirmek için yüzey işlemi hala gereklidir..
Atma işlenebilirliği: Mükemmel akışkanlık, karmaşık ince duvarlı parçalar için uygundur (asgari duvar kalınlığı 1,5 mm'ye kadar olabilir), kum dökümünde yaygın olarak kullanılır,Metal kalıp dökme ve yüksek basınçlı mat dökme.
Tipik uygulamalar: otomotiv vites kutusu, direksiyon sütunu destek, motosiklet motoru silindir, elektrikli alet evleri.
2. AZ31B
Kompozisyon: Al 2.5 ~ 3.5%, Zn 0.6 ~ 1.4%, Mn ≥ 0.2%, denge Mg.
Performans özellikleri:
Orta dayanıklılık: yaklaşık 170 MPa germe dayanıklılığı, iyi plastiklik (uzantı % 8 ~ 12), belirli sertlik gerektiren parçalar için uygundur.
Mükemmel kaynaklanabilirlik: TIG ve MIG kaynakla bağlanabilir, genellikle son işlem veya montaj gerektiren yapısal parçalar için kullanılır.
Zayıf korozyon direnci: Al içeriği düşüktür ve yüzey işleme (anodizasyon gibi) koruma gereklidir.
Tipik uygulamalar: bisiklet çerçeveleri, 3C ürünün orta çerçeveleri, tıbbi cihaz destekleri.
2. Mg-Al-Mn serisi (AM serisi)
Özellikler: Alüminyum (Al) ve manganez (Mn) içerir, Zn elementi yoktur, AZ serisine göre daha iyi korozyon direnci ve kaynaklanabilirlik, daha yüksek plastiklik.
1. AM60B
Kompozisyon: Al 5.6 ~ 6.4%, Mn ≥ 0.28%, denge Mg (Zn yok).
Performans özellikleri:
Yüksek dayanıklılık ve darbe direnci: uzatma 8 ~ 10%'a ulaşabilir, germe dayanıklılığı yaklaşık 180 MPa, verim dayanıklılığı yaklaşık 85 MPa'dır, dinamik yükler veya darbe alanları için uygundur.
Mükemmel korozyon direnci: Mn, Fe ve Ni gibi kirliliklerle yüksek erime noktası olan bileşikler (MnFe2Al8 gibi) oluşturduğundan, granüler arası korozyon eğilimi azalır.ve tuz püskürtme direnci AZ91D'den yaklaşık% 30 daha yüksektir (yaklaşık 150 ~ 250 saat).
Atma işlenebilirliği: Akışkanlık AZ91D'den biraz daha düşüktür, ancak sıcak çatlama eğilimi küçüktür. Kum dökme ve metal dökme için uygundur.Yüksek basınçlı döküm önerilmez (kalıplara yapışması kolaydır).
Tipik uygulamalar: otomobil tekerlekleri, hava yastığı korumaları, kayak bağlamaları ve havacılık iç mekanları.
2. AM50A
Kompozisyon: Al 4.5 ~ 5.3%, Mn ≥ 0.28% ve bakiye Mg'dir.
Performans özellikleri:
Daha düşük Al içeriği: Plastiklik daha da iyileştirilir (uzantı %12'ye ulaşabilir), ancak dayanıklılık hafifçe azalır (çekiş dayanıklılığı yaklaşık 160 MPa'dır).
Mükemmel kaynaklılık ve korozyon direnci: sık kaynak veya koroziv ortamlarla temas gerektiren sahneler için uygundur (banyo donanımı, deniz donanımı aksesuarları gibi).
Tipik uygulamalar: kaynaklanabilir yapısal parçalar, korozyona dayanıklı valf parçaları.
3. Diğer yaygın olarak kullanılan alaşım sınıfları
1Mg-Zn-Ca sistemi (ZC63)
Bileşik: Zn 5.5 ~ 6.5%, Ca 2.5 ~ 3.5%, denge Mg.
Performans özellikleri:
Mükemmel yüksek sıcaklık performansı: 150 ~ 200 °C'de germe dayanıklılığı tutma oranı% 70'ten fazladır ve bu AZ / AM serisinden daha iyidir.
Biyolojik uyumluluk: Ca unsuru ona bozulabilir özellikler verir ve tıbbi alanda kullanılır (örneğin emilebilir kemik tırnakları).
Tipik uygulamalar: motorların ısıya dayanıklı parçaları, biyomedikal implantlar.
2Nadir toprak magnezyum alaşımı (WE43, WE54)
Kompozisyon: Nadir toprak elementleri (Y, Nd gibi) ve Zr içerir, örneğin WE43 Y 2.9 ~ 3.5%, Nd 0.4 ~ 1.0%, Zr 0.4 ~ 1.0% içerir.
Performans özellikleri:
Ultra yüksek ısı direnci: Çekim direnci 250 °C'de 180 MPa'ya ulaşabilir ve mükemmel oksidasyon direnci vardır ve havacılık motor parçaları için kullanılır.
Güçlü sürünme direnci: Yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında deforme olması kolay değildir ve turboşarjçı korumaları ve füze bölmeleri için uygundur.
Tipik uygulamalar: uçak motoru kabukları, uzay aracının yapısal parçaları.
Seçim mantığı:
Yüksek dayanıklılık + yüksek döküm doğruluğu ( ince duvarlı karmaşık parçalar gibi) gerekirse, AZ91D'yi seçin.Ancak korozyon direnciyi artırmak için eşleşen yüzey tedavisi (elektrolüte veya mikro-guş oksidasyonu gibi) gereklidir..
Çarpışma direnci + korozyon direnci + kaynaklılık (dinamik yükler veya daha sonra işlenmesi gereken parçalar gibi) istiyorsanız, AM60B'yi seçin.Orta ve büyük parçalar için uygun kum dökme.
Özet
Magnezyum alaşım döküm sınıflarının seçimi, güç, sertlik, korozyon direnci, çalışma sıcaklığı ve döküm sürecinin beş temel boyutuna odaklanmalıdır.AZ91Dve AM60B, en yaygın ticari sınıflar olarak, sırasıyla "yüksek dayanıklılıklı döküm" ve "yüksek sertlik korozyon direnci" senaryolarına hükmederken, nadir topraklarMagnezyum alaşımları, Zn-Ca serisi vb. özel alanlarda (yüksek sıcaklık ve tıbbi tedavi gibi) yer değiştirilmez bir rol oynamaktadır.Yeni enerji taşıtları ve havacılık gibi endüstrilerde hafif taşıtlara olan talep artışı ile birlikte,, yüksek performanslı magnezyum alaşım dökümleri ve alaşım sistemleri tekrarlamaya ve yükselmeye devam edecektir.
