Gewone soorten legeringen en indelingen van gegoten magnesiumlegeringen
Magnesiumlegeringen kunnen worden onderverdeeld in Mg-Al-Zn-reeks (AZ-reeks), Mg-Al-Mn-reeks (AM-reeks), Mg-Zn-Ca-reeks (ZC-reeks), Mg-Re-Zr-reeks (zeldzaam aardmagnesiumlegeringen),zoals de WE-serie) volgens het legeringselementensysteemHieronder worden de meest gebruikte soorten en hun prestatiekenmerken in de industrie weergegeven:
1. Mg-Al-Zn-serie (AZ-serie)
Kenmerken: bevataluminium (Al) en zink (Zn)de elementen, uitstekende gietprestaties, evenwichtige sterkte en corrosiebestendigheid, en is het meest gebruikte gietstelsel voor magnesiumlegeringen.
1. AZ91D
Samenstelling: Al 8,5 tot 9,5%, Zn 0,45 tot 0,9%, Mn ≥ 0,17% en de balans is Mg.
Prestatie-eigenschappen:
Hoge sterkte: de treksterkte kan 200~220 MPa bereiken, de opbrengststerkte is ongeveer 100 MPa, geschikt voor structurele onderdelen met gemiddelde belastingen.
Goede corrosiebestandheid: door het hoge gehalte aan Al wordt op het oppervlak gemakkelijk een dichte Al2O3-oxidefilm gevormd en is de zoutbespuiting beter dan zuiver magnesium (ongeveer 100~200 uur),Maar oppervlaktebehandeling is nog steeds nodig om de bescherming te verbeteren.
Verwerkbaarheid van gietwerk: uitstekende vloeibaarheid, geschikt voor complexe delen met dunne wanden (minimale wanddikte tot 1,5 mm), veel gebruikt bij zandgietwerk,metalen gietvormen en gietvormen onder hoge druk.
Typische toepassingen: voertuigversnellingsbak behuizing, stuurkolombeugel, motorcilinder, elektrisch gereedschap behuizing.
2. AZ31B
Samenstelling: Al 2,53,5%, Zn 0,61,4%, Mn ≥ 0,2%, evenwicht Mg.
Prestatie-eigenschappen:
Gemiddelde sterkte: treksterkte van ongeveer 170 MPa, goede plasticiteit (verlenging 8~12%), geschikt voor onderdelen die een bepaalde taaiheid vereisen.
Uitstekende lasbaarheid: kan worden verbonden door TIG- en MIG-lassen, vaak gebruikt voor structurele onderdelen die naverwerking of montage vereisen.
Zwakke corrosiebestendigheid: Al-gehalte is laag en oppervlaktebehandeling (zoals anodisatie) is nodig.
Typische toepassingen: fietsframes, middelste frames van 3C-producten, beugels voor medische apparaten.
2. Mg-Al-Mn-serie (AM-serie)
Kenmerken: bevat aluminium (Al) en mangaan (Mn), geen Zn-element, betere corrosiebestendigheid en lasbaarheid dan de AZ-serie, hogere plasticiteit.
1. AM60B
Samenstelling: Al 5,6-6,4%, Mn ≥0,28%, evenwicht Mg (geen Zn).
Prestatie-eigenschappen:
Hoge taaiheid en slagvastheid: verlenging kan 8~10%, treksterkte ongeveer 180 MPa, opbrengstvastheid ongeveer 85 MPa bereiken, geschikt voor scènes met dynamische belastingen of schokken.
Uitstekende corrosiebestendigheid: omdat Mn verbindingen met een hoog smeltpunt (zoals MnFe2Al8) vormt met onzuiverheden zoals Fe en Ni, wordt de neiging tot intergranulaire corrosie verminderd,en de resistentie tegen zoutspray is ongeveer 30% hoger dan die van AZ91D (ongeveer 150~250 uur).
Verwerkbaarheid van gieten: de vloeibaarheid is iets lager dan die van AZ91D, maar de neiging tot warm kraken is klein.Hoogdrukgieten wordt niet aanbevolen (makkelijk aan de mal te kleven).
Typische toepassingen: autowielen, airbagbehuizingen, skibindingen en ruimtevaartinterieurs.
2. AM50A
Samenstelling: Al 4,5-5,3%, Mn ≥0,28% en de balans is Mg.
Prestatie-eigenschappen:
Lagere Al-gehalte: de plasticiteit wordt verder verbeterd (verlenging kan 12% bereiken), maar de sterkte wordt enigszins verminderd (tanningssterkte is ongeveer 160 MPa).
Uitstekende lasbaarheid en corrosiebestendigheid: geschikt voor scènes die vaak moeten worden gelast of in contact moeten komen met corrosieve media (zoals badkamerapparatuur, accessoires voor scheepsapparatuur).
Typische toepassingen: lasbare structurele onderdelen, corrosiebestendige kleppen.
3. Andere veelgebruikte legeringssoorten
1. Mg-Zn-Ca-systeem (ZC63)
Samenstelling: Zn 5,5 tot 6,5%, Ca 2,5 tot 3,5%, Mg.
Prestatie-eigenschappen:
Uitstekende prestaties bij hoge temperaturen: de retentie van de treksterkte bij 150~200°C bedraagt meer dan 70%, wat beter is dan bij de AZ/AM-serie.
Biocompatibiliteit: het Ca-element geeft het afbreekbare eigenschappen en wordt gebruikt op medisch gebied (zoals absorberende botnagels).
Typische toepassingen: warmtebestendige onderdelen van motoren, biomedische implantaten.
2Magnesiumlegering van zeldzame aard (WE43, WE54)
Samenstelling: bevat zeldzame aardselementen (zoals Y, Nd) en Zr, zoals WE43 bevat Y 2,9~3,5%, Nd 0,4~1,0%, Zr 0,4~1,0%.
Prestatie-eigenschappen:
Ultra-hoge hittebestendigheid: de treksterkte kan 180 MPa bereiken bij 250 °C, en het heeft een uitstekende oxidatiebestendigheid en wordt gebruikt voor luchtvaartmotoronderdelen.
Sterke kruipbestandheid: het is niet gemakkelijk te vervormen bij hoge temperatuur en hoge druk en is geschikt voor turboladers en raketcompartimenten.
Typische toepassingen: luchtvaartuigmotorhulzen, structurele onderdelen van ruimteschepen.
Selectie logica:
Als een hoge sterkte + hoge gietnauwkeurigheid (zoals complexe delen met dunne wanden) vereist is, selecteert u AZ91D,maar een overeenkomstige oppervlaktebehandeling (zoals galvanisatie of micro-boog oxidatie) is vereist om de corrosiebestendigheid te verbeteren.
Als u schokbestendigheid + corrosiebestendigheid + lasbaarheid (zoals dynamische belastingen of onderdelen die later moeten worden verwerkt) nodig hebt, kiest u AM60B,die geschikt is voor middelgrote en grote delen van zandgieten.
Samenvatting
De selectie van magnesiumlegeringen moet zich richten op de vijf kerndimensies van sterkte, taaiheid, corrosiebestendigheid, bedrijfstemperatuur en gietproces.AZ91Dde meest gangbare commerciële soorten, domineren respectievelijk de scenario's "hoge sterkte giet" en "hoge hardheid corrosiebestendigheid", terwijl zeldzame aardesmagnesiumlegeringen, Zn-Ca-serie, enz. spelen een onvervangbare rol in speciale gebieden (zoals hoge temperatuur en medische behandeling).Met de stijgende vraag naar lichtgewicht in industrieën als nieuwe energievoertuigen en luchtvaart, zullen hoogwaardige gietstukken van magnesiumlegeringen en hun legeringssystemen zich blijven herhalen en upgraden.
Gewone soorten legeringen en indelingen van gegoten magnesiumlegeringen
Magnesiumlegeringen kunnen worden onderverdeeld in Mg-Al-Zn-reeks (AZ-reeks), Mg-Al-Mn-reeks (AM-reeks), Mg-Zn-Ca-reeks (ZC-reeks), Mg-Re-Zr-reeks (zeldzaam aardmagnesiumlegeringen),zoals de WE-serie) volgens het legeringselementensysteemHieronder worden de meest gebruikte soorten en hun prestatiekenmerken in de industrie weergegeven:
1. Mg-Al-Zn-serie (AZ-serie)
Kenmerken: bevataluminium (Al) en zink (Zn)de elementen, uitstekende gietprestaties, evenwichtige sterkte en corrosiebestendigheid, en is het meest gebruikte gietstelsel voor magnesiumlegeringen.
1. AZ91D
Samenstelling: Al 8,5 tot 9,5%, Zn 0,45 tot 0,9%, Mn ≥ 0,17% en de balans is Mg.
Prestatie-eigenschappen:
Hoge sterkte: de treksterkte kan 200~220 MPa bereiken, de opbrengststerkte is ongeveer 100 MPa, geschikt voor structurele onderdelen met gemiddelde belastingen.
Goede corrosiebestandheid: door het hoge gehalte aan Al wordt op het oppervlak gemakkelijk een dichte Al2O3-oxidefilm gevormd en is de zoutbespuiting beter dan zuiver magnesium (ongeveer 100~200 uur),Maar oppervlaktebehandeling is nog steeds nodig om de bescherming te verbeteren.
Verwerkbaarheid van gietwerk: uitstekende vloeibaarheid, geschikt voor complexe delen met dunne wanden (minimale wanddikte tot 1,5 mm), veel gebruikt bij zandgietwerk,metalen gietvormen en gietvormen onder hoge druk.
Typische toepassingen: voertuigversnellingsbak behuizing, stuurkolombeugel, motorcilinder, elektrisch gereedschap behuizing.
2. AZ31B
Samenstelling: Al 2,53,5%, Zn 0,61,4%, Mn ≥ 0,2%, evenwicht Mg.
Prestatie-eigenschappen:
Gemiddelde sterkte: treksterkte van ongeveer 170 MPa, goede plasticiteit (verlenging 8~12%), geschikt voor onderdelen die een bepaalde taaiheid vereisen.
Uitstekende lasbaarheid: kan worden verbonden door TIG- en MIG-lassen, vaak gebruikt voor structurele onderdelen die naverwerking of montage vereisen.
Zwakke corrosiebestendigheid: Al-gehalte is laag en oppervlaktebehandeling (zoals anodisatie) is nodig.
Typische toepassingen: fietsframes, middelste frames van 3C-producten, beugels voor medische apparaten.
2. Mg-Al-Mn-serie (AM-serie)
Kenmerken: bevat aluminium (Al) en mangaan (Mn), geen Zn-element, betere corrosiebestendigheid en lasbaarheid dan de AZ-serie, hogere plasticiteit.
1. AM60B
Samenstelling: Al 5,6-6,4%, Mn ≥0,28%, evenwicht Mg (geen Zn).
Prestatie-eigenschappen:
Hoge taaiheid en slagvastheid: verlenging kan 8~10%, treksterkte ongeveer 180 MPa, opbrengstvastheid ongeveer 85 MPa bereiken, geschikt voor scènes met dynamische belastingen of schokken.
Uitstekende corrosiebestendigheid: omdat Mn verbindingen met een hoog smeltpunt (zoals MnFe2Al8) vormt met onzuiverheden zoals Fe en Ni, wordt de neiging tot intergranulaire corrosie verminderd,en de resistentie tegen zoutspray is ongeveer 30% hoger dan die van AZ91D (ongeveer 150~250 uur).
Verwerkbaarheid van gieten: de vloeibaarheid is iets lager dan die van AZ91D, maar de neiging tot warm kraken is klein.Hoogdrukgieten wordt niet aanbevolen (makkelijk aan de mal te kleven).
Typische toepassingen: autowielen, airbagbehuizingen, skibindingen en ruimtevaartinterieurs.
2. AM50A
Samenstelling: Al 4,5-5,3%, Mn ≥0,28% en de balans is Mg.
Prestatie-eigenschappen:
Lagere Al-gehalte: de plasticiteit wordt verder verbeterd (verlenging kan 12% bereiken), maar de sterkte wordt enigszins verminderd (tanningssterkte is ongeveer 160 MPa).
Uitstekende lasbaarheid en corrosiebestendigheid: geschikt voor scènes die vaak moeten worden gelast of in contact moeten komen met corrosieve media (zoals badkamerapparatuur, accessoires voor scheepsapparatuur).
Typische toepassingen: lasbare structurele onderdelen, corrosiebestendige kleppen.
3. Andere veelgebruikte legeringssoorten
1. Mg-Zn-Ca-systeem (ZC63)
Samenstelling: Zn 5,5 tot 6,5%, Ca 2,5 tot 3,5%, Mg.
Prestatie-eigenschappen:
Uitstekende prestaties bij hoge temperaturen: de retentie van de treksterkte bij 150~200°C bedraagt meer dan 70%, wat beter is dan bij de AZ/AM-serie.
Biocompatibiliteit: het Ca-element geeft het afbreekbare eigenschappen en wordt gebruikt op medisch gebied (zoals absorberende botnagels).
Typische toepassingen: warmtebestendige onderdelen van motoren, biomedische implantaten.
2Magnesiumlegering van zeldzame aard (WE43, WE54)
Samenstelling: bevat zeldzame aardselementen (zoals Y, Nd) en Zr, zoals WE43 bevat Y 2,9~3,5%, Nd 0,4~1,0%, Zr 0,4~1,0%.
Prestatie-eigenschappen:
Ultra-hoge hittebestendigheid: de treksterkte kan 180 MPa bereiken bij 250 °C, en het heeft een uitstekende oxidatiebestendigheid en wordt gebruikt voor luchtvaartmotoronderdelen.
Sterke kruipbestandheid: het is niet gemakkelijk te vervormen bij hoge temperatuur en hoge druk en is geschikt voor turboladers en raketcompartimenten.
Typische toepassingen: luchtvaartuigmotorhulzen, structurele onderdelen van ruimteschepen.
Selectie logica:
Als een hoge sterkte + hoge gietnauwkeurigheid (zoals complexe delen met dunne wanden) vereist is, selecteert u AZ91D,maar een overeenkomstige oppervlaktebehandeling (zoals galvanisatie of micro-boog oxidatie) is vereist om de corrosiebestendigheid te verbeteren.
Als u schokbestendigheid + corrosiebestendigheid + lasbaarheid (zoals dynamische belastingen of onderdelen die later moeten worden verwerkt) nodig hebt, kiest u AM60B,die geschikt is voor middelgrote en grote delen van zandgieten.
Samenvatting
De selectie van magnesiumlegeringen moet zich richten op de vijf kerndimensies van sterkte, taaiheid, corrosiebestendigheid, bedrijfstemperatuur en gietproces.AZ91Dde meest gangbare commerciële soorten, domineren respectievelijk de scenario's "hoge sterkte giet" en "hoge hardheid corrosiebestendigheid", terwijl zeldzame aardesmagnesiumlegeringen, Zn-Ca-serie, enz. spelen een onvervangbare rol in speciale gebieden (zoals hoge temperatuur en medische behandeling).Met de stijgende vraag naar lichtgewicht in industrieën als nieuwe energievoertuigen en luchtvaart, zullen hoogwaardige gietstukken van magnesiumlegeringen en hun legeringssystemen zich blijven herhalen en upgraden.
