Classi comuni di leghe e classificazioni delle fusioni di leghe di magnesio
Le fusioni di leghe di magnesio possono essere suddivise in serie Mg-Al-Zn (serie AZ), serie Mg-Al-Mn (serie AM), serie Mg-Zn-Ca (serie ZC), serie Mg-Re-Zr (leghe di magnesio delle terre rare,come la serie WE) secondo il sistema degli elementi in legaI seguenti sono i tipi più comunemente utilizzati e le loro caratteristiche di prestazione nell'industria:
1. serie Mg-Al-Zn (serie AZ)
Caratteristiche: Contienedi alluminio (Al) e zinco (Zn)L'impianto è dotato di un elevato livello di resistenza al corrosione, eccellenti prestazioni di fusione, resistenza equilibrata e resistenza alla corrosione, ed è il sistema di fusione in lega di magnesio più comunemente utilizzato.
1. AZ91D
Composizione: Al 8,5-9,5%, Zn 0,45-0,9%, Mn ≥0,17%, e il saldo è Mg.
Caratteristiche di prestazione:
Alta resistenza: la resistenza alla trazione può raggiungere i 200-220 MPa, la resistenza alla trazione è di circa 100 MPa, adatta per parti strutturali con carichi medi.
Buona resistenza alla corrosione: a causa dell'alto contenuto di Al, una pellicola densa di ossido di Al2O3 si forma facilmente sulla superficie e la resistenza allo spruzzo di sale è migliore del magnesio puro (circa 100~200 ore),ma è ancora necessario un trattamento superficiale per migliorare la protezione.
Processabilità della fusione: eccellente fluidità, adatta a parti di parete sottile complesse (spessore minimo della parete può essere fino a 1,5 mm), ampiamente utilizzata nella fusione della sabbia,Fusione di stampi metallici e pressofusione ad alta pressione.
Applicazioni tipiche: alloggiamento per cambio automobilistico, supporto per colonna di sterzo, cilindro del motore di motocicletta, alloggiamento per utensili elettrici.
2. AZ31B
Composizione: Al 2,53,5%, Zn 0,61,4%, Mn ≥ 0,2%, Mg in equilibrio.
Caratteristiche di prestazione:
Resistenza media: resistenza alla trazione di circa 170 MPa, buona plasticità (allungamento 8~12%), adatta a parti che richiedono una certa robustezza.
Eccellente saldabilità: può essere collegata con saldatura TIG e MIG, spesso utilizzata per parti strutturali che richiedono post-elaborazione o assemblaggio.
Debole resistenza alla corrosione: il contenuto di al è basso e è necessario un trattamento superficiale (come l'anodizzazione) di protezione.
Applicazioni tipiche: cornici per biciclette, cornici medie per prodotti 3C, supporti per dispositivi medici.
2. serie Mg-Al-Mn (serie AM)
Caratteristiche: contiene alluminio (Al) e manganese (Mn), nessun elemento Zn, migliore resistenza alla corrosione e saldabilità rispetto alla serie AZ, maggiore plasticità.
1. AM60B
Composizione: Al 5,6-6,4%, Mn ≥0,28%, Mg di equilibrio (senza Zn).
Caratteristiche di prestazione:
Alta robustezza e resistenza agli urti: l'allungamento può raggiungere l'8~10%, la resistenza alla trazione è di circa 180 MPa, la resistenza alla resa è di circa 85 MPa, adatta per scene con carichi dinamici o urti.
Eccellente resistenza alla corrosione: poiché Mn forma composti ad alto punto di fusione (come MnFe2Al8) con impurità come Fe e Ni, la tendenza alla corrosione intergranulare è ridotta,e la resistenza allo spruzzo di sale è circa il 30% superiore a quella di AZ91D (circa 150 ~ 250 ore).
Processabilità della colata: la fluidità è leggermente inferiore a quella di AZ91D, ma la tendenza alla fessurazione a caldo è piccola.Non si raccomanda la fusione a pressione alta (facile da attaccare allo stampo).
Applicazioni tipiche: ruote di automobili, alloggiamenti per airbag, legamenti per sci e interni aerospaziali.
2. AM50A
Composizione: Al 4,5-5,3%, Mn ≥ 0,28%, e il saldo è Mg.
Caratteristiche di prestazione:
Basso contenuto di Al: la plasticità è ulteriormente migliorata (l'allungamento può raggiungere il 12%), ma la resistenza è leggermente ridotta (la resistenza alla trazione è di circa 160 MPa).
Eccellente saldabilità e resistenza alla corrosione: adatta per le scene che richiedono frequenti saldature o contatti con materiali corrosivi (come apparecchiature per bagni, accessori per apparecchiature navali).
Applicazioni tipiche: parti strutturali saldabili, parti di valvole resistenti alla corrosione.
3Altri tipi di leghe comunemente utilizzati
1Sistema Mg-Zn-Ca (ZC63)
Composizione: Zn 5,5 - 6,5%, Ca 2,5 - 3,5%, Mg di equilibrio.
Caratteristiche di prestazione:
Performance eccezionali ad alte temperature: il tasso di ritenzione della resistenza alla trazione a 150 ~ 200 °C è superiore al 70%, che è migliore della serie AZ / AM.
Biocompatibilità: l'elemento Ca gli conferisce proprietà degradabili ed è utilizzato in campo medico (come le unghie ossee assorbibili).
Applicazioni tipiche: parti resistenti al calore del motore, impianti biomedici.
2Leghe di magnesio di terre rare (WE43, WE54)
Composizione: contiene elementi delle terre rare (come Y, Nd) e Zr, come WE43 contiene Y 2,9 ~ 3,5%, Nd 0,4 ~ 1,0%, Zr 0,4 ~ 1,0%.
Caratteristiche di prestazione:
Resistenza al calore ultra elevata: la resistenza alla trazione può raggiungere i 180 MPa a 250 °C, ha un'eccellente resistenza all'ossidazione ed è utilizzata per parti di motori aerospaziali.
Forte resistenza al sollevamento: non è facile deformarsi a alta temperatura e alta pressione ed è adatto per gli alloggiamenti dei turbocompressori e i compartimenti dei missili.
Applicazioni tipiche: involucri di motori aerei, parti strutturali di veicoli spaziali.
Logica di selezione:
Se si richiede un'elevata resistenza + un'elevata precisione di fusione (ad esempio parti complesse a pareti sottili), selezionare AZ91D,ma è necessario un trattamento di superficie corrispondente (come la galvanoplastica o l'ossidazione a microarco) per migliorare la resistenza alla corrosione.
Se è necessaria resistenza agli urti + resistenza alla corrosione + saldabilità (come carichi dinamici o parti che devono essere lavorate successivamente), scegliere AM60B,che è adatto per le parti medie e grandi della colata della sabbia.
Riassunto
La selezione dei gradi di fusione delle leghe di magnesio dovrebbe concentrarsi sulle cinque dimensioni fondamentali di resistenza, robustezza, resistenza alla corrosione, temperatura di funzionamento e processo di fusione.AZ91De AM60B, come i gradi commerciali più diffusi, dominano rispettivamente gli scenari di "fusione ad alta resistenza" e "resistenza alla corrosione ad alta durezza", mentre le terre rareleghe di magnesio, serie Zn-Ca, ecc. svolgono un ruolo insostituibile in campi speciali (come l'alta temperatura e il trattamento medico).Con l'aumento della domanda di veicoli leggeri in settori quali i veicoli a nuova energia e l'aerospaziale, le fusioni in leghe di magnesio ad alte prestazioni e i loro sistemi di leghe continueranno a essere iterati e aggiornati.
Classi comuni di leghe e classificazioni delle fusioni di leghe di magnesio
Le fusioni di leghe di magnesio possono essere suddivise in serie Mg-Al-Zn (serie AZ), serie Mg-Al-Mn (serie AM), serie Mg-Zn-Ca (serie ZC), serie Mg-Re-Zr (leghe di magnesio delle terre rare,come la serie WE) secondo il sistema degli elementi in legaI seguenti sono i tipi più comunemente utilizzati e le loro caratteristiche di prestazione nell'industria:
1. serie Mg-Al-Zn (serie AZ)
Caratteristiche: Contienedi alluminio (Al) e zinco (Zn)L'impianto è dotato di un elevato livello di resistenza al corrosione, eccellenti prestazioni di fusione, resistenza equilibrata e resistenza alla corrosione, ed è il sistema di fusione in lega di magnesio più comunemente utilizzato.
1. AZ91D
Composizione: Al 8,5-9,5%, Zn 0,45-0,9%, Mn ≥0,17%, e il saldo è Mg.
Caratteristiche di prestazione:
Alta resistenza: la resistenza alla trazione può raggiungere i 200-220 MPa, la resistenza alla trazione è di circa 100 MPa, adatta per parti strutturali con carichi medi.
Buona resistenza alla corrosione: a causa dell'alto contenuto di Al, una pellicola densa di ossido di Al2O3 si forma facilmente sulla superficie e la resistenza allo spruzzo di sale è migliore del magnesio puro (circa 100~200 ore),ma è ancora necessario un trattamento superficiale per migliorare la protezione.
Processabilità della fusione: eccellente fluidità, adatta a parti di parete sottile complesse (spessore minimo della parete può essere fino a 1,5 mm), ampiamente utilizzata nella fusione della sabbia,Fusione di stampi metallici e pressofusione ad alta pressione.
Applicazioni tipiche: alloggiamento per cambio automobilistico, supporto per colonna di sterzo, cilindro del motore di motocicletta, alloggiamento per utensili elettrici.
2. AZ31B
Composizione: Al 2,53,5%, Zn 0,61,4%, Mn ≥ 0,2%, Mg in equilibrio.
Caratteristiche di prestazione:
Resistenza media: resistenza alla trazione di circa 170 MPa, buona plasticità (allungamento 8~12%), adatta a parti che richiedono una certa robustezza.
Eccellente saldabilità: può essere collegata con saldatura TIG e MIG, spesso utilizzata per parti strutturali che richiedono post-elaborazione o assemblaggio.
Debole resistenza alla corrosione: il contenuto di al è basso e è necessario un trattamento superficiale (come l'anodizzazione) di protezione.
Applicazioni tipiche: cornici per biciclette, cornici medie per prodotti 3C, supporti per dispositivi medici.
2. serie Mg-Al-Mn (serie AM)
Caratteristiche: contiene alluminio (Al) e manganese (Mn), nessun elemento Zn, migliore resistenza alla corrosione e saldabilità rispetto alla serie AZ, maggiore plasticità.
1. AM60B
Composizione: Al 5,6-6,4%, Mn ≥0,28%, Mg di equilibrio (senza Zn).
Caratteristiche di prestazione:
Alta robustezza e resistenza agli urti: l'allungamento può raggiungere l'8~10%, la resistenza alla trazione è di circa 180 MPa, la resistenza alla resa è di circa 85 MPa, adatta per scene con carichi dinamici o urti.
Eccellente resistenza alla corrosione: poiché Mn forma composti ad alto punto di fusione (come MnFe2Al8) con impurità come Fe e Ni, la tendenza alla corrosione intergranulare è ridotta,e la resistenza allo spruzzo di sale è circa il 30% superiore a quella di AZ91D (circa 150 ~ 250 ore).
Processabilità della colata: la fluidità è leggermente inferiore a quella di AZ91D, ma la tendenza alla fessurazione a caldo è piccola.Non si raccomanda la fusione a pressione alta (facile da attaccare allo stampo).
Applicazioni tipiche: ruote di automobili, alloggiamenti per airbag, legamenti per sci e interni aerospaziali.
2. AM50A
Composizione: Al 4,5-5,3%, Mn ≥ 0,28%, e il saldo è Mg.
Caratteristiche di prestazione:
Basso contenuto di Al: la plasticità è ulteriormente migliorata (l'allungamento può raggiungere il 12%), ma la resistenza è leggermente ridotta (la resistenza alla trazione è di circa 160 MPa).
Eccellente saldabilità e resistenza alla corrosione: adatta per le scene che richiedono frequenti saldature o contatti con materiali corrosivi (come apparecchiature per bagni, accessori per apparecchiature navali).
Applicazioni tipiche: parti strutturali saldabili, parti di valvole resistenti alla corrosione.
3Altri tipi di leghe comunemente utilizzati
1Sistema Mg-Zn-Ca (ZC63)
Composizione: Zn 5,5 - 6,5%, Ca 2,5 - 3,5%, Mg di equilibrio.
Caratteristiche di prestazione:
Performance eccezionali ad alte temperature: il tasso di ritenzione della resistenza alla trazione a 150 ~ 200 °C è superiore al 70%, che è migliore della serie AZ / AM.
Biocompatibilità: l'elemento Ca gli conferisce proprietà degradabili ed è utilizzato in campo medico (come le unghie ossee assorbibili).
Applicazioni tipiche: parti resistenti al calore del motore, impianti biomedici.
2Leghe di magnesio di terre rare (WE43, WE54)
Composizione: contiene elementi delle terre rare (come Y, Nd) e Zr, come WE43 contiene Y 2,9 ~ 3,5%, Nd 0,4 ~ 1,0%, Zr 0,4 ~ 1,0%.
Caratteristiche di prestazione:
Resistenza al calore ultra elevata: la resistenza alla trazione può raggiungere i 180 MPa a 250 °C, ha un'eccellente resistenza all'ossidazione ed è utilizzata per parti di motori aerospaziali.
Forte resistenza al sollevamento: non è facile deformarsi a alta temperatura e alta pressione ed è adatto per gli alloggiamenti dei turbocompressori e i compartimenti dei missili.
Applicazioni tipiche: involucri di motori aerei, parti strutturali di veicoli spaziali.
Logica di selezione:
Se si richiede un'elevata resistenza + un'elevata precisione di fusione (ad esempio parti complesse a pareti sottili), selezionare AZ91D,ma è necessario un trattamento di superficie corrispondente (come la galvanoplastica o l'ossidazione a microarco) per migliorare la resistenza alla corrosione.
Se è necessaria resistenza agli urti + resistenza alla corrosione + saldabilità (come carichi dinamici o parti che devono essere lavorate successivamente), scegliere AM60B,che è adatto per le parti medie e grandi della colata della sabbia.
Riassunto
La selezione dei gradi di fusione delle leghe di magnesio dovrebbe concentrarsi sulle cinque dimensioni fondamentali di resistenza, robustezza, resistenza alla corrosione, temperatura di funzionamento e processo di fusione.AZ91De AM60B, come i gradi commerciali più diffusi, dominano rispettivamente gli scenari di "fusione ad alta resistenza" e "resistenza alla corrosione ad alta durezza", mentre le terre rareleghe di magnesio, serie Zn-Ca, ecc. svolgono un ruolo insostituibile in campi speciali (come l'alta temperatura e il trattamento medico).Con l'aumento della domanda di veicoli leggeri in settori quali i veicoli a nuova energia e l'aerospaziale, le fusioni in leghe di magnesio ad alte prestazioni e i loro sistemi di leghe continueranno a essere iterati e aggiornati.
