تصنيفات السبائك الشائعة وتصنيفات صبغات السبائك المغنيسيومية
يمكن تقسيم صب سبائك المغنيسيوم إلى سلسلة Mg-Al-Zn (سلسلة AZ) ، وسلسلة Mg-Al-Mn (سلسلة AM) ، وسلسلة Mg-Zn-Ca (سلسلة ZC) ، وسلسلة Mg-Re-Zr (سبائك المغنيسيوم الأرضية النادرة) ،مثل سلسلة WE) وفقًا لنظام عناصر السبائكفيما يلي أكثر الجودات استخدامًا وخصائص أدائها في الصناعة:
1سلسلة Mg-Al-Zn (سلسلة AZ)
الخصائص: يحتويالألومنيوم (Al) والزنك (Zn)العناصر، أداء الصب ممتاز، وقوة متوازنة ومقاومة للتآكل، وهو النظام الصب سبائك المغنيسيوم الأكثر استخداما.
1. AZ91D
تكوين: Al 8.5 ~ 9.5٪ ، Zn 0.45 ~ 0.9٪ ، Mn ≥ 0.17٪ ، والمعادلة هي Mg.
خصائص الأداء:
قوة عالية: قوة الشد يمكن أن تصل إلى 200 ~ 220 MPa ، وقوة العائد حوالي 100 MPa ، مناسبة للأجزاء الهيكلية مع الأحمال المتوسطة.
مقاومة التآكل الجيدة: بسبب محتوى الأل المرتفع ، يتم تشكيل فيلم أكسيد Al2O3 الكثيف بسهولة على السطح ، ومقاومة رش الملح أفضل من المغنيسيوم النقي (حوالي 100 ~ 200 ساعة) ،ولكن لا تزال هناك حاجة إلى معالجة سطحية لتحسين الحماية.
قابلية صياغة الصب: سلاسة ممتازة ، مناسبة لأجزاء معقدة ذات جدران رقيقة (يمكن أن يصل الحد الأدنى لسمك الجدار إلى 1.5 مم) ، تستخدم على نطاق واسع في صب الرمل ،صب القوالب المعدنية والصب المقطوعات عالية الضغط.
التطبيقات النموذجية: علبة التروس للسيارات ، دعامة عمود التوجيه ، أسطوانة محرك الدراجات النارية ، علبة أدوات الكهرباء.
2. AZ31B
التركيب: Al 2.5 ~ 3.5% ، Zn 0.6 ~ 1.4٪ ، Mn ≥ 0.2٪ ، Mg التوازن.
خصائص الأداء:
المقاومة المتوسطة: المقاومة الشائكة حوالي 170 MPa ، والبلاستيكية الجيدة (إطالة 8 ~ 12٪) ، مناسبة للأجزاء التي تتطلب صلابة معينة.
قابلية اللحام الممتازة: يمكن توصيلها عن طريق لحام TIG و MIG ، غالبًا ما تستخدم لأجزاء هيكلية تتطلب إعادة المعالجة أو التجميع.
ضعف مقاومة التآكل: محتوى الألبان منخفض ، ويتطلب معالجة السطح (مثل التجفيف) الحماية.
التطبيقات النموذجية: إطارات الدراجات ، الإطارات الوسطى للمنتجات 3C ، دعامات الأجهزة الطبية.
2سلسلة Mg-Al-Mn (سلسلة AM)
الخصائص: يحتوي على الألومنيوم (Al) والمنغنيز (Mn) ، لا يوجد عنصر Zn ، مقاومة أفضل للتآكل وقابلية لحام مقارنة بسلسلة AZ ، وخصائص التنسيق الأعلى.
1. AM60B
تكوين: Al 5.6 ~ 6.4 ٪ ، Mn ≥ 0.28 ٪ ، Mg التوازن (بدون Zn).
خصائص الأداء:
صلابة عالية ومقاومة للصدمات: يمكن أن يصل التمدد إلى 8 ~ 10 ٪ ، وقوة الشد حوالي 180 MPa ، وقوة الانسحاب حوالي 85 MPa ، مناسبة للمشاهد ذات الأحمال الديناميكية أو الاصطدامات.
مقاومة التآكل الممتازة: لأن Mn يشكل مركبات ذات نقطة انصهار عالية (مثل MnFe2Al8) مع الشوائب مثل Fe و Ni ، يتم تقليل ميل التآكل بين الحبيبات ،ومقاومة رذاذ الملح حوالي 30 ٪ أعلى من AZ91D (حوالي 150 ~ 250 ساعة).
قابلية التصنيع: السائل أقل قليلاً من AZ91D ، ولكن ميل التشقق الساخن صغير. وهو مناسب لصب الرمل وصب المعادن.لا يوصى بصب المطبوعات تحت الضغط العالي (سهل الالتصاق بالصبغة).
التطبيقات النموذجية: عجلات السيارات ، وغطاء الأكياس الهوائية ، وارتباطات التزلج ، والداخلية الفضائية.
2. AM50A
تكوين: Al 4.5 ~ 5.3٪، Mn ≥ 0.28٪، والمتوازن هو Mg.
خصائص الأداء:
محتوى أل أقل: يتم تحسين اللون البلاستيكي بشكل أكبر (يمكن أن يصل الطول إلى 12٪) ، ولكن تقليل القوة بشكل طفيف (قوة السحب حوالي 160 MPa).
قابلية اللحام الممتازة ومقاومة التآكل: مناسبة للمشاهد التي تتطلب لحام متكرر أو اتصال مع وسائل تآكل (مثل أجهزة الحمام ، ومكونات المعدات البحرية).
تطبيقات نموذجية: أجزاء هيكلية قابلة لللحام، أجزاء صمامات مقاومة للتآكل.
3الصفات الأخرى من السبائك المستخدمة عادة
1نظام Mg-Zn-Ca (ZC63)
تكوين: Zn 5.5 ~ 6.5٪ ، Ca 2.5 ~ 3.5٪ ، Mg التوازن.
خصائص الأداء:
أداء ممتاز في درجات الحرارة العالية: معدل الاحتفاظ بقوة الشد عند 150 ~ 200 درجة مئوية هو أكثر من 70٪ ، وهو أفضل من سلسلة AZ / AM.
التوافق البيولوجي: يعطيه عنصر Ca خصائص قابلة للتحلل ويستخدم في المجال الطبي (مثل أظافر العظام القابلة للاستيعاب).
تطبيقات نموذجية: أجزاء مقاومة للحرارة في المحركات، والزرع الطبية الحيوية.
2سبيكة المغنيسيوم الأرضية النادرة (WE43، WE54)
تكوين: يحتوي على عناصر الأرض النادرة (مثل Y و Nd) و Zr ، مثل WE43 يحتوي على Y 2.9 ~ 3.5% ، Nd 0.4 ~ 1.0٪ ، Zr 0.4 ~ 1.0٪.
خصائص الأداء:
مقاومة الحرارة العالية للغاية: يمكن أن تصل قوة الشد إلى 180 MPa عند 250 درجة مئوية ، ولديها مقاومة أكسدة ممتازة وتستخدم في أجزاء محركات الطيران والفضاء.
المقاومة القوية للزحف: ليس من السهل تشويهه تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع ، وهو مناسب لحجرات التوربو شاحن ومحفظات الصواريخ.
التطبيقات النموذجية: أغلفة محركات الطائرات، أجزاء هيكلية المركبات الفضائية.
منطق الاختيار:
إذا كانت هناك حاجة إلى قوة عالية + دقة صب عالية (مثل الأجزاء المعقدة ذات الجدران الرقيقة) ، حدد AZ91D ،ولكن معالجة السطح المتطابقة (مثل الغسيل الكهربائي أو أكسدة القوس الصغير) مطلوبة لتحسين مقاومة التآكل.
إذا كنت بحاجة إلى مقاومة الصدمة + مقاومة التآكل + قابلية لحام (مثل الأحمال الديناميكية أو الأجزاء التي تحتاج إلى معالجة لاحقًا) ، اختر AM60B ،والذي مناسب لأجزاء متوسطة وكبيرة من صب الرمل.
ملخص
يجب أن يركز اختيار درجات صب سبائك المغنيسيوم على الأبعاد الأساسية الخمسة من القوة والصلابة ومقاومة التآكل ودرجة حرارة التشغيل وعملية الصب.AZ91Dو AM60B ، باعتبارها الصفوف التجارية الأكثر شيوعا ، تهيمن على سيناريوهات "الصب القوي" و "مقاومة التآكل عالية الصلابة" على التوالي ، في حين أن الأرض النادرةسبائك المغنيسيوم، سلسلة Zn-Ca ، الخ تلعب دورا لا غنى عنه في المجالات الخاصة (مثل درجة الحرارة العالية والعلاج الطبي).مع زيادة الطلب على الوزن الخفيف في الصناعات مثل السيارات ذات الطاقة الجديدة والطيران، ستستمر عمليات صب سبائك المغنيسيوم عالية الأداء وأنظمة سبائكها في التكرار والتحديث.
تصنيفات السبائك الشائعة وتصنيفات صبغات السبائك المغنيسيومية
يمكن تقسيم صب سبائك المغنيسيوم إلى سلسلة Mg-Al-Zn (سلسلة AZ) ، وسلسلة Mg-Al-Mn (سلسلة AM) ، وسلسلة Mg-Zn-Ca (سلسلة ZC) ، وسلسلة Mg-Re-Zr (سبائك المغنيسيوم الأرضية النادرة) ،مثل سلسلة WE) وفقًا لنظام عناصر السبائكفيما يلي أكثر الجودات استخدامًا وخصائص أدائها في الصناعة:
1سلسلة Mg-Al-Zn (سلسلة AZ)
الخصائص: يحتويالألومنيوم (Al) والزنك (Zn)العناصر، أداء الصب ممتاز، وقوة متوازنة ومقاومة للتآكل، وهو النظام الصب سبائك المغنيسيوم الأكثر استخداما.
1. AZ91D
تكوين: Al 8.5 ~ 9.5٪ ، Zn 0.45 ~ 0.9٪ ، Mn ≥ 0.17٪ ، والمعادلة هي Mg.
خصائص الأداء:
قوة عالية: قوة الشد يمكن أن تصل إلى 200 ~ 220 MPa ، وقوة العائد حوالي 100 MPa ، مناسبة للأجزاء الهيكلية مع الأحمال المتوسطة.
مقاومة التآكل الجيدة: بسبب محتوى الأل المرتفع ، يتم تشكيل فيلم أكسيد Al2O3 الكثيف بسهولة على السطح ، ومقاومة رش الملح أفضل من المغنيسيوم النقي (حوالي 100 ~ 200 ساعة) ،ولكن لا تزال هناك حاجة إلى معالجة سطحية لتحسين الحماية.
قابلية صياغة الصب: سلاسة ممتازة ، مناسبة لأجزاء معقدة ذات جدران رقيقة (يمكن أن يصل الحد الأدنى لسمك الجدار إلى 1.5 مم) ، تستخدم على نطاق واسع في صب الرمل ،صب القوالب المعدنية والصب المقطوعات عالية الضغط.
التطبيقات النموذجية: علبة التروس للسيارات ، دعامة عمود التوجيه ، أسطوانة محرك الدراجات النارية ، علبة أدوات الكهرباء.
2. AZ31B
التركيب: Al 2.5 ~ 3.5% ، Zn 0.6 ~ 1.4٪ ، Mn ≥ 0.2٪ ، Mg التوازن.
خصائص الأداء:
المقاومة المتوسطة: المقاومة الشائكة حوالي 170 MPa ، والبلاستيكية الجيدة (إطالة 8 ~ 12٪) ، مناسبة للأجزاء التي تتطلب صلابة معينة.
قابلية اللحام الممتازة: يمكن توصيلها عن طريق لحام TIG و MIG ، غالبًا ما تستخدم لأجزاء هيكلية تتطلب إعادة المعالجة أو التجميع.
ضعف مقاومة التآكل: محتوى الألبان منخفض ، ويتطلب معالجة السطح (مثل التجفيف) الحماية.
التطبيقات النموذجية: إطارات الدراجات ، الإطارات الوسطى للمنتجات 3C ، دعامات الأجهزة الطبية.
2سلسلة Mg-Al-Mn (سلسلة AM)
الخصائص: يحتوي على الألومنيوم (Al) والمنغنيز (Mn) ، لا يوجد عنصر Zn ، مقاومة أفضل للتآكل وقابلية لحام مقارنة بسلسلة AZ ، وخصائص التنسيق الأعلى.
1. AM60B
تكوين: Al 5.6 ~ 6.4 ٪ ، Mn ≥ 0.28 ٪ ، Mg التوازن (بدون Zn).
خصائص الأداء:
صلابة عالية ومقاومة للصدمات: يمكن أن يصل التمدد إلى 8 ~ 10 ٪ ، وقوة الشد حوالي 180 MPa ، وقوة الانسحاب حوالي 85 MPa ، مناسبة للمشاهد ذات الأحمال الديناميكية أو الاصطدامات.
مقاومة التآكل الممتازة: لأن Mn يشكل مركبات ذات نقطة انصهار عالية (مثل MnFe2Al8) مع الشوائب مثل Fe و Ni ، يتم تقليل ميل التآكل بين الحبيبات ،ومقاومة رذاذ الملح حوالي 30 ٪ أعلى من AZ91D (حوالي 150 ~ 250 ساعة).
قابلية التصنيع: السائل أقل قليلاً من AZ91D ، ولكن ميل التشقق الساخن صغير. وهو مناسب لصب الرمل وصب المعادن.لا يوصى بصب المطبوعات تحت الضغط العالي (سهل الالتصاق بالصبغة).
التطبيقات النموذجية: عجلات السيارات ، وغطاء الأكياس الهوائية ، وارتباطات التزلج ، والداخلية الفضائية.
2. AM50A
تكوين: Al 4.5 ~ 5.3٪، Mn ≥ 0.28٪، والمتوازن هو Mg.
خصائص الأداء:
محتوى أل أقل: يتم تحسين اللون البلاستيكي بشكل أكبر (يمكن أن يصل الطول إلى 12٪) ، ولكن تقليل القوة بشكل طفيف (قوة السحب حوالي 160 MPa).
قابلية اللحام الممتازة ومقاومة التآكل: مناسبة للمشاهد التي تتطلب لحام متكرر أو اتصال مع وسائل تآكل (مثل أجهزة الحمام ، ومكونات المعدات البحرية).
تطبيقات نموذجية: أجزاء هيكلية قابلة لللحام، أجزاء صمامات مقاومة للتآكل.
3الصفات الأخرى من السبائك المستخدمة عادة
1نظام Mg-Zn-Ca (ZC63)
تكوين: Zn 5.5 ~ 6.5٪ ، Ca 2.5 ~ 3.5٪ ، Mg التوازن.
خصائص الأداء:
أداء ممتاز في درجات الحرارة العالية: معدل الاحتفاظ بقوة الشد عند 150 ~ 200 درجة مئوية هو أكثر من 70٪ ، وهو أفضل من سلسلة AZ / AM.
التوافق البيولوجي: يعطيه عنصر Ca خصائص قابلة للتحلل ويستخدم في المجال الطبي (مثل أظافر العظام القابلة للاستيعاب).
تطبيقات نموذجية: أجزاء مقاومة للحرارة في المحركات، والزرع الطبية الحيوية.
2سبيكة المغنيسيوم الأرضية النادرة (WE43، WE54)
تكوين: يحتوي على عناصر الأرض النادرة (مثل Y و Nd) و Zr ، مثل WE43 يحتوي على Y 2.9 ~ 3.5% ، Nd 0.4 ~ 1.0٪ ، Zr 0.4 ~ 1.0٪.
خصائص الأداء:
مقاومة الحرارة العالية للغاية: يمكن أن تصل قوة الشد إلى 180 MPa عند 250 درجة مئوية ، ولديها مقاومة أكسدة ممتازة وتستخدم في أجزاء محركات الطيران والفضاء.
المقاومة القوية للزحف: ليس من السهل تشويهه تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع ، وهو مناسب لحجرات التوربو شاحن ومحفظات الصواريخ.
التطبيقات النموذجية: أغلفة محركات الطائرات، أجزاء هيكلية المركبات الفضائية.
منطق الاختيار:
إذا كانت هناك حاجة إلى قوة عالية + دقة صب عالية (مثل الأجزاء المعقدة ذات الجدران الرقيقة) ، حدد AZ91D ،ولكن معالجة السطح المتطابقة (مثل الغسيل الكهربائي أو أكسدة القوس الصغير) مطلوبة لتحسين مقاومة التآكل.
إذا كنت بحاجة إلى مقاومة الصدمة + مقاومة التآكل + قابلية لحام (مثل الأحمال الديناميكية أو الأجزاء التي تحتاج إلى معالجة لاحقًا) ، اختر AM60B ،والذي مناسب لأجزاء متوسطة وكبيرة من صب الرمل.
ملخص
يجب أن يركز اختيار درجات صب سبائك المغنيسيوم على الأبعاد الأساسية الخمسة من القوة والصلابة ومقاومة التآكل ودرجة حرارة التشغيل وعملية الصب.AZ91Dو AM60B ، باعتبارها الصفوف التجارية الأكثر شيوعا ، تهيمن على سيناريوهات "الصب القوي" و "مقاومة التآكل عالية الصلابة" على التوالي ، في حين أن الأرض النادرةسبائك المغنيسيوم، سلسلة Zn-Ca ، الخ تلعب دورا لا غنى عنه في المجالات الخاصة (مثل درجة الحرارة العالية والعلاج الطبي).مع زيادة الطلب على الوزن الخفيف في الصناعات مثل السيارات ذات الطاقة الجديدة والطيران، ستستمر عمليات صب سبائك المغنيسيوم عالية الأداء وأنظمة سبائكها في التكرار والتحديث.
