Магниевые сплавы — это смеси магния с другими металлами, такими как алюминий, цинк и марганец. Эти комбинации предлагают различные свойства, которые соответствуют конкретным потребностям. Магний, один из самых легких конструкционных металлов, делает эти сплавы идеальными для снижения веса продукта.
Магниевые сплавы обладают хорошей усталостной прочностью и сопротивлением ползучести. Конкретный состав этих сплавов выбран для улучшения определенных характеристик, что делает их универсальными в проектировании и производстве.
Преимущества магниевых сплавов
Наиболее существенным преимуществом является высокое соотношение прочности и веса.. Это означает, что они прочные, но легкие, что идеально подходит для отраслей, где необходимо снизить вес без ущерба прочности.
Магниевые сплавы также легко обрабатываются методом литья под давлением. Это позволяет создавать сложные детали с высокой точностью. Их способность гасить вибрации делает их полезными для снижения шума и износа механических деталей. Кроме того, они обладают превосходными свойствами рассеивания тепла, что подходит для электронных устройств и других применений.
Различные свойства магниевых сплавов и их свойства
| Сплав | Плотность (г/см³) | Предел прочности на разрыв (МПа) | Предел текучести (МПа) | Удлинение (%) | Содержание алюминия (%) | Содержание Zn (%) | Другие элементы |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AZ91 | 1.81 | 200-260 | 140-170 | 1-6 | 8.3-9.7 | 0.35-1.0 | 0,15-0,50% Mn |
| АМ60 | 1.80 | 190-250 | 120-150 | 4-14 | 5.5-6.5 | 0.1 | 0,35% Мn |
| АМ50 | 1.77 | 180-230 | 110-130 | 5-15 | 4.5-5.5 | 0.1 | 0,35% Мn |
| AM20 | 1.75 | 150-220 | 80-100 | 8-18 | 1.6-2.6 | 0,2 (макс.) | 0,1% Mn (мин) |
| AZ80 | 1.81 | Не указан | Не указан | Не указан | 7.8-9.2 | 0.2-0.8 | 0,15-0,51ТР3Т Мn |
| МЫ54 | 1.74 | Не указан | Не указан | Не указан | – | – | Y, RE, Zr |
| МЫ43 | 1.74 | Не указан | Не указан | Не указан | – | – | Y, RE, Zr |
Температура плавления различных магниевых сплавов
| Магниевый сплав | Диапазон температур плавления (°C) | Диапазон температур плавления (°F) |
|---|---|---|
| Чистый магний | 650 | 1202 |
| АЗ91Д | 470 – 595 | 875 – 1105 |
| АМ60Б | 540 – 615 | 1005 – 1140 |
| АМ50А | 540 – 620 | 1005 – 1150 |
| AM20 | 545 – 630 | 1015 – 1165 |
| АЕ42 | 590 – 620 | 1095 – 1150 |
| МЫ54 | 540 – 640 | 1005 – 1185 |
| МЫ43 | 540 – 640 | 1005 – 1185 |
| Электрон 21 | 550 – 640 | 1022 – 1184 |
| ЗК60А | 530 – 635 | 985 – 1175 |
В чем разница между широко используемыми моделями AZ91 и AM60B?
AZ91 имеет больше алюминия по сравнению с AM60B, что дает AZ91 большую прочность, но меньшую пластичность. Между тем, AZ91 содержит больше цинка, что повышает прочность и коррозионную стойкость.
В реальных условиях применения AM60B обеспечивает лучшую пластичность и поглощение энергии, что делает его пригодным для компонентов, критически важных для безопасности, в то время как AZ91 обеспечивает более высокую прочность и лучшую коррозионную стойкость, что делает его идеальным для конструкционных компонентов и корпусов.
Каковы свойства литого под давлением магния?
Механические характеристики
Литые магниевые сплавы, такие как AZ91D, известны своими замечательными механическими свойствами. Эти сплавы не только обеспечивают высокую прочность, но и сохраняют легкий профиль. Прочность и терпимость есть и другие аспекты, которые вы оцените, делая эти сплавы подходящими для сложных применений.
Микроструктура металла тонкая и способствует повышению прочности. Магниевые сплавы часто обеспечивают хорошее сочетание предел прочности и текучести, что означает, что они могут хорошо выдерживать нагрузку, не выходя из строя. Это качество делает их отличными для структурных применений.
Коррозионная стойкость и качество поверхности
Литые детали из магния известны своей хорошей коррозионной стойкостью. Это имеет решающее значение в средах, где влажность может быть проблемой. Более того, отделка поверхности — еще одна область, где эти сплавы блистают. Гладкая поверхность облегчает покраску или нанесение покрытия, предоставляя вам гибкость в вариантах отделки.
Продвинутые методы обработки могут дополнительно улучшить коррозионную стойкость и долговечность. Эти свойства делают магниевые сплавы идеальными для наружных или промышленных сред, где поверхности подвергаются воздействию суровых условий. Эти сплавы обладают как функциональностью, так и эстетикой, и являются весьма универсальными.
Что такое процесс литья магния под давлением?
Литье магния под давлением включает точные методы, которые формируют металл в прочные, долговечные детали. Два важных процесса: Литье под давлением с горячей камерой прессования и Литье под высоким давлениемКаждый метод имеет свои сильные стороны и применение в зависимости от области применения.
Литье под давлением с горячей камерой прессования
Оборудование и установка пресс-формы для литья под давлением с горячей камерой прессования делают его отличным выбором для магниевых сплавов. Процесс включает камеру или «гусиную шею», которая погружается в расплавленный металл. Инжекционный механизм вдавливает этот расплавленный сплав в полость пресс-формы. Такая установка способствует сокращению времени цикла, что делает ее эффективной и подходящей для производства небольших литых деталей.
Вы найдете его в отраслях, где требуются прочные и легкие компоненты, например, в бытовой электронике или корпусах небольших двигателей. Этот метод выигрывает за счет своей простоты эксплуатации, хотя воздействие плавильной камеры может привести к загрязнению металла.
Литье под высоким давлением
Литье под высоким давлением широко используется для структурных применений, особенно когда компоненты требуют точных деталей. Он включает в себя впрыскивание расплавленного магния под значительным давлением в прочные стальные формы, известные как штампы.
Эта технология позволяет создавать детали с тонкими стенками и гладкими поверхностями, что идеально подходит для таких секторов, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность. Высокое используемое давление обеспечивает быстрое заполнение металлом всей формы, захватывая сложные конструкции. Несмотря на эффективность, стоимость оборудования или машины, а также требуемые технические знания выше по сравнению с другими методами.
Преимущества и недостатки литья магния под давлением
Преимущества:
- 1. Чрезвычайно легкий — магний на 75% легче стали и на 33% легче алюминия.
- 2. Превосходное соотношение прочности и веса.
- 3. Короткие сроки производственного цикла за счет быстрого затвердевания.
- 4. Возможность литья тонких стенок и мелких деталей.
- 5. Хорошая размерная стабильность и точность.
- 6. Отличная обрабатываемость.
- 7. Хорошая тепло- и электропроводность.
- 8. Отличные свойства гашения вибрации и шума.
- 9. Хорошие возможности экранирования от электромагнитных и радиочастотных помех.
- 10. Полностью перерабатываемый материал.
- 11. Более длительный срок службы пресс-формы по сравнению с литьем алюминия под давлением.
Недостатки:
- 1. Более высокая стоимость сырья по сравнению с алюминием или цинком.
- 2. Меньшая устойчивость/жесткость по сравнению с алюминиевыми деталями.
- 3. Требует большей постобработки.
- 4. Более высокие общие производственные затраты по сравнению с литьем под давлением алюминия или цинка.
- 5. Более подвержен коррозии, чем некоторые другие металлы, требует мер защиты.
- 6. Для достижения оптимальных результатов требуются специальные знания и оборудование.
- 7. Более высокие первоначальные затраты на оснастку для сложных штампов.
Каковы области применения литья магния под давлением?
Автомобильная и аэрокосмическая промышленность
В этих отраслях легкие материалы имеют решающее значение для эффективности и производительности. Литье под давлением детали из магния предпочитают, потому что они весят меньше, чем алюминий и сталь. Это означает, что транспортные средства могут проехать больше и потреблять меньше топлива. Он используется в таких деталях, как блоки двигателя и коробки передач, чтобы уменьшить общий вес транспортного средства.
Литой магний также играет роль в аэрокосмическом секторе. Самолеты используют его в таких компонентах, как каркасы сидений и структурные детали, получая выгоду от легкости металла без ущерба для прочности. Это жизненно важно для снижения расхода топлива.
Бытовая электроника
Когда речь идет о потребительской электронике, магниевые сплавы служат прочным и легким вариантом. Ноутбуки и смартфоны часто используют магниевое литье в своих корпусах. Это делает устройства как прочными, так и портативными.
Эти сплавы также обеспечивают превосходные Экранирование радиопомех, защищая чувствительную электронику от помех и одновременно улучшая производительность. Сочетание прочности и веса магния делает его выбором для производителей электроники, ориентированных на высококачественные, легкие продукты. Это позволяет создавать гладкие конструкции, которые являются одновременно прочными и стильными.
Часто задаваемые вопросы
Каковы преимущества использования магния при литье под давлением по сравнению с другими металлами?
Магний — один из самых легких конструкционных металлов. Он обеспечивает превосходное соотношение прочности и веса, поэтому его предпочитают в таких отраслях, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность. Кроме того, магний обеспечивает хорошую коррозионную стойкость и эффективное рассеивание тепла.
Чем процесс литья магния отличается от других методов литья металлов?
В отличие от алюминия или цинка, магний можно отливать как с горячей, так и с холодной камерой. Выбор зависит от производственных потребностей, таких как скорость и сложность. Впрыск под высоким давлением и быстрое охлаждение являются ключевыми этапами, обеспечивающими точность и аккуратность.
Какие меры безопасности необходимо соблюдать при литье магния?
Магний огнеопасен, поэтому надлежащие меры безопасности имеют решающее значение. Убедитесь, что у вас есть хорошо проветриваемое рабочее место и противопожарное оборудование. Защитные средства, такие как перчатки и очки, имеют важное значение. Также важно осторожно контролировать температуру, чтобы избежать возгорания.
Как соотносятся процессы литья под давлением магния и алюминия?
Хотя оба металла обладают превосходными литейными качествами, магний обычно предпочтительнее для применений, где снижение веса имеет решающее значение. Алюминий, с другой стороны, может быть выбран из-за его немного лучших термических свойств и для компонентов, требующих высокой прочности при повышенных температурах.