انواع آلیاژ های رایج و طبقه بندی قطعات ریخته شده آلیاژ منیزیم
آلیاژ منیزیم می تواند به سری Mg-Al-Zn (سری AZ) ، سری Mg-Al-Mn (سری AM) ، سری Mg-Zn-Ca (سری ZC) ، سری Mg-Re-Zr (آلیاژ منیزیم زمین های نادر) ،مانند سری WE) بر اساس سیستم عنصر آلیاژدرج ذیل شایع ترین درجه های مورد استفاده و ویژگی های عملکردی آنها در صنعت است:
1سری Mg-Al-Zn (سری AZ)
ویژگی ها: حاویآلومینیوم (Al) و روی (Zn)عناصر ، عملکرد بسیار عالی ، مقاومت متعادل و مقاومت در برابر خوردگی ، و رایج ترین سیستم ریخته گری آلیاژ منیزیم است.
1.AZ91D
ترکیب: Al 8.5 ~ 9.5٪، Zn 0.45 ~ 0.9٪، Mn ≥ 0.17٪ و تعادل Mg است.
ویژگی های عملکرد:
قدرت بالا: قدرت کششی می تواند به 200 ~ 220 MPa برسد، قدرت کششی حدود 100 MPa است، مناسب برای قطعات سازه ای با بار متوسط است.
مقاومت خوب در برابر خوردگی: با توجه به محتوای بالای آل، یک فیلم اکسید Al2O3 متراکم به راحتی در سطح تشکیل می شود و مقاومت اسپری نمک بهتر از منیزیم خالص است (حدود 100 ~ 200 ساعت) ،اما هنوز برای بهبود حفاظت از سطح مورد نیاز است..
قابلیت پردازش ریخته گری: روان بودن عالی، مناسب برای قطعات پیچیده دارای دیواره نازک (حداقل ضخامت دیواره می تواند تا 1.5 میلی متر باشد) ، به طور گسترده در ریخته گری شن استفاده می شود،ریختن قالب فلزی و ریختن فشار بالا.
کاربردهای معمول: محفظه گیربکس خودرو، براکت ستون فرمان، سیلندر موتور موتورسیکلت، محفظه ابزار الکتریکی.
2. AZ31B
ترکیب: Al 2.5 ~ 3.5٪، Zn 0.6 ~ 1.4٪، Mn ≥ 0.2٪، Mg تعادل.
ویژگی های عملکرد:
مقاومت متوسط: مقاومت کششی حدود 170 MPa، پلاستیکیتی خوب (طول 8 ~ 12٪) ، مناسب برای قطعات مورد نیاز یک سختی خاص است.
قابلیت جوشکاری عالی: می تواند با جوشکاری TIG و MIG متصل شود، اغلب برای قطعات ساختاری که نیاز به پردازش یا مونتاژ دارند استفاده می شود.
مقاومت ضعیف در برابر خوردگی: محتوای آل پایین است و نیاز به درمان سطح (مانند آنودیزاسیون) است.
کاربردهای معمول: قاب دوچرخه، قاب وسط محصول 3C، براکت دستگاه پزشکی.
2سری Mg-Al-Mn (سری AM)
ویژگی ها: حاوی آلومینیوم (Al) و منگنز (Mn) ، بدون عنصر Zn، مقاومت بهتر در برابر خوردگی و جوش پذیری بهتر از سری AZ، پلاستیکیت بالاتر.
1. AM60B
ترکیب: Al 5.6 ~ 6.4٪، Mn ≥ 0.28٪، Mg تعادل (بدون Zn).
ویژگی های عملکرد:
سختی بالا و مقاومت در برابر ضربه: طول کششی می تواند به 8 ~ 10٪ برسد ، مقاومت کششی حدود 180 MPa است ، مقاومت در برابر ضربه حدود 85 MPa است ، مناسب برای صحنه هایی با بار یا ضربه های پویا است.
مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی: از آنجا که Mn ترکیبات نقطه ذوب بالایی (مانند MnFe2Al8) را با ناخالصی هایی مانند Fe و Ni تشکیل می دهد، تمایل به خوردگی بین دانه ای کاهش می یابد.و مقاومت به اسپری نمک حدود ۳۰ درصد بیشتر از AZ91D است (حدود ۱۵۰ تا ۲۵۰ ساعت).
قابلیت پردازش ریخته گری: جریان کمی کمتر از AZ91D است ، اما تمایل به ترک شدن گرم کم است.ریخته گری با فشار بالا توصیه نمی شود (ساده برای چسبیدن به قالب).
کاربردهای معمول: چرخ های اتومبیل، پوشش کوله هوا، اتصال اسکی و داخلی هوافضا.
2. AM50A
ترکیب: Al 4.5 ~ 5.3٪، Mn ≥ 0.28٪ و تعادل Mg است.
ویژگی های عملکرد:
محتوای آلومینیوم پایین تر: پلاستیکیت بیشتر بهبود می یابد (طول می تواند به 12٪ برسد) ، اما قدرت کمی کاهش می یابد (مقاومت کششی حدود 160 MPa است).
قابلیت جوشکاری عالی و مقاومت در برابر خوردگی: مناسب برای صحنه هایی که نیاز به جوشکاری مکرر یا تماس با رسانه های خوردگی دارند (مانند سخت افزار حمام، لوازم جانبی تجهیزات دریایی).
کاربردهای معمول: قطعات ساختاری جوش پذیر، قطعات دریچه مقاوم در برابر خوردگی.
3سایر انواع آلیاژ های رایج
1سیستم Mg-Zn-Ca (ZC63)
ترکیب: Zn 5.5 ~ 6.5٪، Ca 2.5 ~ 3.5٪، Mg تعادل.
ویژگی های عملکرد:
عملکرد فوق العاده در دمای بالا: میزان حفظ مقاومت کششی در 150 ~ 200 °C بیش از 70٪ است که بهتر از سری AZ / AM است.
سازگاری زیستی: عنصر Ca ویژگی های قابل تجزیه را به آن می دهد و در زمینه پزشکی (مانند ناخن های استخوانی قابل جذب) استفاده می شود.
کاربردهای معمول: قطعات مقاوم در برابر حرارت موتور، ایمپلنت های بیولوژیکی.
2آلیاژ منیزیم زمین های نادر (WE43، WE54)
ترکیب: حاوی عناصر نادر زمین (مانند Y، Nd) و Zr، مانند WE43 حاوی Y 2.9 ~ 3.5%، Nd 0.4 ~ 1.0%، Zr 0.4 ~ 1.0٪ است.
ویژگی های عملکرد:
مقاومت حرارت فوق العاده بالا: مقاومت کششی می تواند به 180 MPa در 250 ° C برسد و مقاومت اکسیداسیون عالی دارد و برای قطعات موتور هوافضا استفاده می شود.
مقاومت قوی در برابر خزیدن: تغییر شکل دادن در دمای بالا و فشار بالا آسان نیست و برای محفظه های توربو شارژر و محفظه های موشک مناسب است.
کاربردهای معمول: محفظه های موتور هواپیما، قطعات ساختاری فضاپیما.
منطق انتخاب:
اگر قدرت بالا + دقت ریخته گری بالا (مانند قطعات پیچیده دارای دیواره نازک) مورد نیاز باشد، AZ91D را انتخاب کنید.اما درمان سطح تطبیقی (مانند الکترواستات یا اکسیداسیون میکرو آرک) برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است..
اگر شما نیاز به مقاومت در برابر ضربه + مقاومت در برابر خوردگی + جوش پذیری (مانند بار های پویا یا قطعات که نیاز به پردازش بعدا دارند) دارید، AM60B را انتخاب کنید.که برای بخش های متوسط و بزرگ ریختن شن مناسب است.
خلاصه
انتخاب درجه های ریخته گری آلیاژ منیزیم باید بر پنج ابعاد اصلی قدرت، سختی، مقاومت در برابر خوردگی، دمای کار و فرآیند ریخته گری تمرکز کند.AZ91Dو AM60B، به عنوان رایج ترین درجه های تجاری، سناریوهای "گساندن قدرت بالا" و "مقاومت خوردگی سختی بالا" را تسلط می دهند، در حالی که زمین های نادرآلیاژ های منیزیم، سری Zn-Ca، و غیره نقش غیرقابل جایگزینی در زمینه های خاص (مانند دمای بالا و درمان پزشکی) دارند.با افزایش تقاضا برای سبک وزن در صنایع مانند وسایل نقلیه انرژی جدید و هوافضا، کاسه های آلیاژ منیزیم با عملکرد بالا و سیستم های آلیاژ آنها به تکرار و ارتقاء ادامه خواهند داد.
انواع آلیاژ های رایج و طبقه بندی قطعات ریخته شده آلیاژ منیزیم
آلیاژ منیزیم می تواند به سری Mg-Al-Zn (سری AZ) ، سری Mg-Al-Mn (سری AM) ، سری Mg-Zn-Ca (سری ZC) ، سری Mg-Re-Zr (آلیاژ منیزیم زمین های نادر) ،مانند سری WE) بر اساس سیستم عنصر آلیاژدرج ذیل شایع ترین درجه های مورد استفاده و ویژگی های عملکردی آنها در صنعت است:
1سری Mg-Al-Zn (سری AZ)
ویژگی ها: حاویآلومینیوم (Al) و روی (Zn)عناصر ، عملکرد بسیار عالی ، مقاومت متعادل و مقاومت در برابر خوردگی ، و رایج ترین سیستم ریخته گری آلیاژ منیزیم است.
1.AZ91D
ترکیب: Al 8.5 ~ 9.5٪، Zn 0.45 ~ 0.9٪، Mn ≥ 0.17٪ و تعادل Mg است.
ویژگی های عملکرد:
قدرت بالا: قدرت کششی می تواند به 200 ~ 220 MPa برسد، قدرت کششی حدود 100 MPa است، مناسب برای قطعات سازه ای با بار متوسط است.
مقاومت خوب در برابر خوردگی: با توجه به محتوای بالای آل، یک فیلم اکسید Al2O3 متراکم به راحتی در سطح تشکیل می شود و مقاومت اسپری نمک بهتر از منیزیم خالص است (حدود 100 ~ 200 ساعت) ،اما هنوز برای بهبود حفاظت از سطح مورد نیاز است..
قابلیت پردازش ریخته گری: روان بودن عالی، مناسب برای قطعات پیچیده دارای دیواره نازک (حداقل ضخامت دیواره می تواند تا 1.5 میلی متر باشد) ، به طور گسترده در ریخته گری شن استفاده می شود،ریختن قالب فلزی و ریختن فشار بالا.
کاربردهای معمول: محفظه گیربکس خودرو، براکت ستون فرمان، سیلندر موتور موتورسیکلت، محفظه ابزار الکتریکی.
2. AZ31B
ترکیب: Al 2.5 ~ 3.5٪، Zn 0.6 ~ 1.4٪، Mn ≥ 0.2٪، Mg تعادل.
ویژگی های عملکرد:
مقاومت متوسط: مقاومت کششی حدود 170 MPa، پلاستیکیتی خوب (طول 8 ~ 12٪) ، مناسب برای قطعات مورد نیاز یک سختی خاص است.
قابلیت جوشکاری عالی: می تواند با جوشکاری TIG و MIG متصل شود، اغلب برای قطعات ساختاری که نیاز به پردازش یا مونتاژ دارند استفاده می شود.
مقاومت ضعیف در برابر خوردگی: محتوای آل پایین است و نیاز به درمان سطح (مانند آنودیزاسیون) است.
کاربردهای معمول: قاب دوچرخه، قاب وسط محصول 3C، براکت دستگاه پزشکی.
2سری Mg-Al-Mn (سری AM)
ویژگی ها: حاوی آلومینیوم (Al) و منگنز (Mn) ، بدون عنصر Zn، مقاومت بهتر در برابر خوردگی و جوش پذیری بهتر از سری AZ، پلاستیکیت بالاتر.
1. AM60B
ترکیب: Al 5.6 ~ 6.4٪، Mn ≥ 0.28٪، Mg تعادل (بدون Zn).
ویژگی های عملکرد:
سختی بالا و مقاومت در برابر ضربه: طول کششی می تواند به 8 ~ 10٪ برسد ، مقاومت کششی حدود 180 MPa است ، مقاومت در برابر ضربه حدود 85 MPa است ، مناسب برای صحنه هایی با بار یا ضربه های پویا است.
مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی: از آنجا که Mn ترکیبات نقطه ذوب بالایی (مانند MnFe2Al8) را با ناخالصی هایی مانند Fe و Ni تشکیل می دهد، تمایل به خوردگی بین دانه ای کاهش می یابد.و مقاومت به اسپری نمک حدود ۳۰ درصد بیشتر از AZ91D است (حدود ۱۵۰ تا ۲۵۰ ساعت).
قابلیت پردازش ریخته گری: جریان کمی کمتر از AZ91D است ، اما تمایل به ترک شدن گرم کم است.ریخته گری با فشار بالا توصیه نمی شود (ساده برای چسبیدن به قالب).
کاربردهای معمول: چرخ های اتومبیل، پوشش کوله هوا، اتصال اسکی و داخلی هوافضا.
2. AM50A
ترکیب: Al 4.5 ~ 5.3٪، Mn ≥ 0.28٪ و تعادل Mg است.
ویژگی های عملکرد:
محتوای آلومینیوم پایین تر: پلاستیکیت بیشتر بهبود می یابد (طول می تواند به 12٪ برسد) ، اما قدرت کمی کاهش می یابد (مقاومت کششی حدود 160 MPa است).
قابلیت جوشکاری عالی و مقاومت در برابر خوردگی: مناسب برای صحنه هایی که نیاز به جوشکاری مکرر یا تماس با رسانه های خوردگی دارند (مانند سخت افزار حمام، لوازم جانبی تجهیزات دریایی).
کاربردهای معمول: قطعات ساختاری جوش پذیر، قطعات دریچه مقاوم در برابر خوردگی.
3سایر انواع آلیاژ های رایج
1سیستم Mg-Zn-Ca (ZC63)
ترکیب: Zn 5.5 ~ 6.5٪، Ca 2.5 ~ 3.5٪، Mg تعادل.
ویژگی های عملکرد:
عملکرد فوق العاده در دمای بالا: میزان حفظ مقاومت کششی در 150 ~ 200 °C بیش از 70٪ است که بهتر از سری AZ / AM است.
سازگاری زیستی: عنصر Ca ویژگی های قابل تجزیه را به آن می دهد و در زمینه پزشکی (مانند ناخن های استخوانی قابل جذب) استفاده می شود.
کاربردهای معمول: قطعات مقاوم در برابر حرارت موتور، ایمپلنت های بیولوژیکی.
2آلیاژ منیزیم زمین های نادر (WE43، WE54)
ترکیب: حاوی عناصر نادر زمین (مانند Y، Nd) و Zr، مانند WE43 حاوی Y 2.9 ~ 3.5%، Nd 0.4 ~ 1.0%، Zr 0.4 ~ 1.0٪ است.
ویژگی های عملکرد:
مقاومت حرارت فوق العاده بالا: مقاومت کششی می تواند به 180 MPa در 250 ° C برسد و مقاومت اکسیداسیون عالی دارد و برای قطعات موتور هوافضا استفاده می شود.
مقاومت قوی در برابر خزیدن: تغییر شکل دادن در دمای بالا و فشار بالا آسان نیست و برای محفظه های توربو شارژر و محفظه های موشک مناسب است.
کاربردهای معمول: محفظه های موتور هواپیما، قطعات ساختاری فضاپیما.
منطق انتخاب:
اگر قدرت بالا + دقت ریخته گری بالا (مانند قطعات پیچیده دارای دیواره نازک) مورد نیاز باشد، AZ91D را انتخاب کنید.اما درمان سطح تطبیقی (مانند الکترواستات یا اکسیداسیون میکرو آرک) برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است..
اگر شما نیاز به مقاومت در برابر ضربه + مقاومت در برابر خوردگی + جوش پذیری (مانند بار های پویا یا قطعات که نیاز به پردازش بعدا دارند) دارید، AM60B را انتخاب کنید.که برای بخش های متوسط و بزرگ ریختن شن مناسب است.
خلاصه
انتخاب درجه های ریخته گری آلیاژ منیزیم باید بر پنج ابعاد اصلی قدرت، سختی، مقاومت در برابر خوردگی، دمای کار و فرآیند ریخته گری تمرکز کند.AZ91Dو AM60B، به عنوان رایج ترین درجه های تجاری، سناریوهای "گساندن قدرت بالا" و "مقاومت خوردگی سختی بالا" را تسلط می دهند، در حالی که زمین های نادرآلیاژ های منیزیم، سری Zn-Ca، و غیره نقش غیرقابل جایگزینی در زمینه های خاص (مانند دمای بالا و درمان پزشکی) دارند.با افزایش تقاضا برای سبک وزن در صنایع مانند وسایل نقلیه انرژی جدید و هوافضا، کاسه های آلیاژ منیزیم با عملکرد بالا و سیستم های آلیاژ آنها به تکرار و ارتقاء ادامه خواهند داد.
