Magnesiumlegierung
Definition einer Magnesiumlegierung
Magnesiumlegierung ist eine Legierung aus Magnesium und anderen Elementen. Es zeichnet sich aus durch: geringe Dichte (1,8 g/cm3 Magnesiumlegierung), hohe spezifische Festigkeit, großes spezifisches Elastizitätsmodul, gute Wärmeableitung, gute Schlagfestigkeit, höhere Schlagbelastbarkeit als Aluminiumlegierung, gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber organischen Stoffen und Alkali.
Die Hauptlegierungselemente sind Aluminium, Zink, Mangan, Cer, Thorium und eine geringe Menge Zirkonium oder Cadmium. Derzeit ist die Magnesium-Aluminium-Legierung die am weitesten verbreitete, gefolgt von der Magnesium-Mangan-Legierung und der Magnesium-Zink-Zirkonium-Legierung. Wird hauptsächlich in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Transport, Chemie, Raketen und anderen Industriezweigen eingesetzt. Es ist das leichteste Metall aller praktischen Metalle und das spezifische Gewicht von Magnesium beträgt etwa 2/3 des Aluminiums und 1/4 des Eisens. Es ist das leichteste Metall unter den praktischen Metallen mit hoher Festigkeit und hoher Steifigkeit.
Produkteigenschaften von Magnesiumlegierungen
Geringe Dichte, gute spezifische Leistung, gute Stoßdämpfungsleistung, gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, gute Prozessleistung, schlechte Korrosionsbeständigkeit, leichte Oxidation und Verbrennung, schlechte Hitzebeständigkeit.
Seine Verarbeitungs-, Korrosions- und mechanischen Eigenschaften weisen viele Eigenschaften auf: schnelle Wärmeableitung, geringes Gewicht, gute Steifigkeit, mit einer gewissen Korrosionsbeständigkeit und Dimensionsstabilität, Schlagfestigkeit, Verschleißfestigkeit, gute Dämpfungsleistung und leicht zu recyceln; Hinzu kommen eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit, amagnetische Eigenschaften, gute Abschirmung und ungiftige Eigenschaften.
Anwendung: Magnesiumlegierungen werden häufig in tragbaren Geräten und in der Automobilindustrie verwendet, um den Zweck des Leichtbaus zu erreichen.
Der Unterschied zwischen Magnesiumlegierung und Aluminiumlegierung
Zu den Unterschieden zwischen Magnesiumlegierungen und Aluminiumlegierungen gehören: unterschiedliche Zugfestigkeit, unterschiedliche Ermüdungsbeständigkeit, unterschiedliche Metalloxidation, unterschiedliche Herstellungskosten, unterschiedliche spezifische Dichte und unterschiedlicher Elastizitätsmodul.
Unterschiedliche Zugfestigkeit
Die Festigkeit des Produkts, das aus dem gleichen Volumen Magnesiumlegierungsmaterial besteht, ist geringer als die der Aluminiumlegierung. Um die Rahmenfestigkeit zu erreichen, erfordern Magnesiumlegierungsmaterialien eine größere Materialdicke und Rohrlänge, so dass hinsichtlich des Gewichts kein Vorteil gegenüber Aluminiumlegierungen besteht.
Die Dauerfestigkeit ist unterschiedlich
Die Haltbarkeit des Rahmens, der aus der gleichen Menge an Magnesiumlegierung besteht, ist schlechter als die des Rahmens aus Aluminiumlegierung, was ein fataler Mangel der Magnesiumlegierung darstellt. Mit zunehmender Anzahl von Fahrten nimmt die Festigkeit des Rahmens aus Magnesiumlegierung erheblich ab, und selbst die Lebensdauer des Rahmens wird 2-3 Jahre nicht überschreiten. Daher werden Rahmen aus Magnesiumlegierung von professionellen Fahrern selten verwendet.
Metalle haben unterschiedliche Oxidationseigenschaften
Das Periodensystem der Elemente zeigt, dass Magnesiumlegierungen durch Oxidation leichter korrodieren als Aluminiumlegierungen.
Unterschiedliche Herstellungskosten
Magnesiumlegierungen sind aktive Metalle, die höhere Anforderungen an die Produktionsausrüstung und die Umgebung stellen, was zu hohen Herstellungskosten führt. Die hergestellten Produkte aus Magnesiumlegierungen sind wesentlich kostengünstiger als die Aluminiumlegierung 234.
Unterschiedliche spezifische Dichte
Bei gleichen Volumenbedingungen ist eine Magnesiumlegierung leichter als eine Aluminiumlegierung. Dies ist ein wesentlicher Vorteil der Magnesiumlegierung 234.
Der Elastizitätsmodul ist unterschiedlich
Die Steifigkeit von Magnesiumlegierungsmaterial ist geringer als die von Aluminiumlegierungen. Der Rahmen aus Magnesiumlegierungsmaterial ist weniger steif als der Rahmen aus Aluminiumlegierung, und der Rahmen mit der gleichen Dicke und dem gleichen Rohrdurchmesser absorbiert beim tatsächlichen Fahren mehr Trittkräfte und beeinträchtigt die Fahreffizienz.11
Die beiden Legierungen haben jeweils Vor- und Nachteile und auch der Anwendungsbereich ist unterschiedlich. Bei der Auswahl der Verwendung müssen Entscheidungen entsprechend den spezifischen Anwendungsanforderungen und -bedingungen getroffen werden.
Tabelle mit den Standardzusammensetzungen verschiedener Qualitäten von Magnesiumlegierungen
| Stahlsorte | Al: | Si: | Cu: | andere: | Zn: | Sei: | Mg: | Fe: | Mn: | Ni: | Ca: |
| AZ91D | 8.5-9.5% | 0.05 %max | 0.025 %max | 0.01 %max | 0. 45-0.9% | 0.004 %max | Marge | 5-30PPM | {{0}}.17 bis 0,4 % | 0.001 % max | -- |
| AM50A | 4.5-5.3% | 0.05 %max | 0,008 %max | 0.01 %max | 0.2 %max | 0.004 %max | Marge | 5- 30PPM | 0.28-0.5% |
0.001 %max | -- |
| AM6OB | 5.6-6.4%max | 0.05 %max | 0,008 %max | 0.01 %max | 0.2 %max | 0.004 %max | Marge | 5- 30PPM | 0.26-0.5% | 0,001 %max | -- |
| YGB08 | 7.5-9.2% | 0.1 %max | 0, 05 %max | 0.005 %max | 0.2-0.8% | 0.05 %max | Marge | 5- 30PPM | 0.15-0.5% | 0.005 %max | -- |
| AZ80 | 8-9.2% | 0,1 % Mär | 0.05 % max | 0.03 % max | 0.2-0.8% 0. |
0.05 %max | Marge | --- | 0.12-0.5% | 0.005 %max | -- |
| AZ21 | 2-3% | 0.05 %max | 0.05 %max | 0.3 %max | 0.5-1% | 0.003%mar | Marge | --- | 0.4 %max | 0.001 %max | 0.04 %max |
| AS31 | 3.3-4.0% | 0.7-1.15% | <0.008% | <50ppm | 0.05-0.2% | <0.0035% | 5-15ppm | <0.20% | 0.25-0.5% | <0. 001% | Andere einzelne Verunreinigungen: < 0,01 % |
| AZ63 | 5.3-6.7% | 0.05 % max | 0.01 % max | Hmax | 2.5-3.5% | 0.003 % max. | Marge | 10-20ppm | 0.15-0.5% |
0.005 %max | |
| AZ40 | 3.5-4.0% | 0.1 %max | 0.05 %max | 0.01 %max | 0.2-0.8% | 0.05 %max | Marge | --- | 0.2-1.0% | 0.001 %max | |
| A231 | 2.5-3.5% | 0.05 %max | 0.01 %max | 0.3 %max | 0.7-1.3% | 0.003 %max | Marge | --- | 0.2-1.0% | 0.001 %max 0.04 %max |
|
| A261 | 5.9-6.6% | 0.1 %max | 0.05 %max | 0.03 %max | 0.7-1.5% | -- | -- | 0.05 %max | 0.15-0.4% |
Eigenschaften der Magnesiumlegierung
Magnesiumlegierung ist das leichteste Metallkonstruktionsmaterial. Das spezifische Gewicht beträgt nur 1,8, was 2/3 von Aluminium und 1/4 von Eisen entspricht, und seine spezifische Festigkeit beträgt bis zu 133, was mit der spezifischen Festigkeit von Titan vergleichbar sein kann, wodurch Magnesiumlegierungen verwendet werden können ein hochfestes Material. Gleichzeitig kann Magnesiumlegierung aufgrund ihrer hervorragenden Verarbeitungseigenschaften beim Gießen, Extrudieren, Schneiden und Biegen in großem Umfang in der Automobil-, Elektronik-, Textil-, Bau- und Militärindustrie eingesetzt werden.
Geringes Gewicht
Widerstand gegen Verformung
Stoßdämpfung und Geräuschreduzierung
Dimensionsstabilität
Lenkbarkeit
Hohes Steifigkeitsverhältnis
Eigenschaften
●Leichtgewichtiges Eisenmetall ist derzeit weltweit das leichteste Metallkonstruktionsmaterial für praktische Anwendungen.
●Hohe spezifische Festigkeit. Das Verhältnis von Festigkeit zu Masse der Magnesiumlegierung ist hoch und sie weist eine gewisse Tragfähigkeit auf.
●Kleiner Elastizitätsmodul, gute Steifigkeit, starke seismische Kraft, Langzeitgebrauch ist nicht leicht zu verformen.
●Gute antielektromagnetische Interferenz und Abschirmung.
●Keine Umweltverschmutzung.
Arten von Magnesiumlegierungen:
Der Legierungsname einer Magnesiumlegierung basiert auf dem Hauptzusatzlegierungselement und seinem Prozentsatz.
Eigenschaften von Magnesiumlegierungen
Es ist das leichteste Metall unter den praktischen Metallen
Das spezifische Gewicht von Magnesium beträgt etwa zwei Drittel desjenigen von Aluminium und ein Viertel desjenigen von Eisen. Es ist das leichteste praktische Metall.
Anwendung: Magnesiumlegierungen werden häufig in tragbaren Geräten und in der Automobilindustrie verwendet, um den Zweck des Leichtbaus zu erreichen.
Vergleich der physikalischen Eigenschaften verschiedener Materialien
| Materialname |
Dichte (g/cm³） |
Schmelzpunkt ("C) |
Wärmeleitfähigkeit (W/Mk) |
Zugfestigkeit (MPa) |
Fließgrenze (MPa) | |
Dehnungsrate (%) |
Spezifische Stärke |
Elastizitätsmodul (GPa) |
|
| Magnesiumlegierungen | AZ91 | 8 | |||||||
| AN60 | |||||||||
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