Zliatiny horčíka aplikácie, klasifikácia a vlastnosti

Zliatiny horčíka majú rad jedinečných fyzikálnych a chemických vlastností, medzi ktorými sú s nízkou hustotou a vysokú pevnosť. Kombinácia týchto vlastností v materiáloch s pridaním horčíka umožňuje výrobkov a štruktúr, vykazujúcich vysoké pevnostné vlastnosti a nízku hmotnosť.

špecifikácie horčíka

Priemyselná výroba a využitie horčíka je relatívne nedávny - iba pred asi 100 rokmi. Tento kov má nízku hmotnosť, pretože má relatívne nízku hustotu (1,74 g / smᶟ) dobrú stabilitu v ovzduší, zásadám, plynného prostredia a s obsahom fluóru do minerálnych olejov.

jeho teplota topenia je 650 stupňov. Vyznačuje sa vysokou reaktivitou do samovznietenia vo vzduchu. Čistý Pevnosť v ťahu horčíka je 190 MPa, modul pružnosti - 4500 MPa, ťažnosť - 18%. Kov má vysokú tlmiaci kapacitu (účinne absorbuje elastických vibrácií), ktorý jej poskytuje vynikajúcu prenosnosť a zníženú citlivosť šoku na rezonančné javy.

Medzi ďalšie črty tohto prvku sú dobrá tepelná vodivosť, nízka schopnosť absorbovať tepelné neutróny a interakciu s jadrovým palivom. Vďaka kombinácii týchto vlastností horčíka je ideálny materiál pre vysoké teploty hermetický škrupinových prvkov jadrových reaktorov.

Horčík dobre legovanej s rôznymi kovmi, sa týka počtu silných redukčných činidiel, ktoré je možné bez metallothermy procesu.

V čistej forme, že sa používa najmä ako prímesi v zliatinách hliníka, titánu, a niektorých ďalších chemických prvkov. V hutníctve železa s horčíkom sa vykonáva hlboké odsírenie ocele a železa, ako aj zlepšené vlastnosti z posledne menovaných spheroidizing grafit.

Horčík a prímesami

Najbežnejšie mazadlá na formy používané pre zliatiny na báze horčíka zahŕňajú prvky, ako je hliník, mangán a zinok. hliník je zlepšená konštrukciou zvyšuje tekutosť a pevnosť materiálu. Úvod zinok tiež poskytuje viac odolné zliatiny s menšou veľkosťou zŕn. Použitie mangánu alebo zirkónu zvyšuje odolnosť proti korózii zliatin horčíka.

Pridanie zinku a zirkónia poskytuje zvýšenú pevnosť a ťažnosť metallosmesey. A prítomnosť určitých prvkov vzácnych zemín, ako je neodým, céru, ytria a tak ďalej., Podporuje výrazné zvýšenie tepelnej odolnosti a maximalizovať mechanické vlastnosti horčíkových zliatin.

Pre vytvorenie ultraľahkého materiálu, ktorý má hustotu 1,3 až 1,6 g / v mᶟ zliatiny lítia je predstavený. Táto prísada môže znížiť hmotnosť o polovicu v porovnaní s hliníkovým metallosmesyami. Preto je ich indexy plasticita, tekutosť, spracovateľnosť a pružnosť sú umiestnené na vyššej úrovni.

Klasifikácia zliatiny s horčíkom

horčíkovej zliatiny sú klasifikované podľa niekoľkých kritérií. Sú to:

• metódou spracovania - liatím a kovaného;
• v závislosti na stupni citlivosti na tepelné spracovanie - na neuprochnyaemye a tepelnému spracovaniu kalením;
• Tieto vlastnosti a aplikácie - na zliatiny odolná voči teplu, vysokej pevnosti a všeobecné účely;
• dopováním systému - existuje niekoľko skupín neuprochnyaemyh a spevniť tepelným spracovaním tvárnené zliatiny horčíka.

zlievarenské zliatiny

Táto skupina zahŕňa pridanie horčíkových zliatin, ktoré sú určené pre výrobu rôznych dielov a prvkov odlievaním formy. Majú rôzne mechanické vlastnosti, v závislosti na ktoré sú rozdelené do troch tried:

• sredneprochnye;
• vysoká pevnosť;
• tepelne odolné.

Podľa chemického zloženia zliatin sú tiež rozdelené do troch skupín:

• hliník + horčík + zinok;
• + Zirkónium zinok + horčík;
• Mg + Zr + vzácne zeminy.

alloy zlievateľnosť

Najlepšie vlastnosti zlievateľnosť medzi výrobky z týchto troch skupín sú zliatiny hliníka a horčíka. Patrí do skupiny vysoko pevných materiálov (220 MPa), takže sú tou najlepšou voľbou pre výrobu častí motorov lietadiel a iných vozidiel prevádzkovaných v podmienkach mechanických a tepelných záťaží.

Pre zlepšenie pevnostných vlastností zliatin hliníka a horčíka a iných prvkov, ktoré sú dotované. Ale prítomnosť železa a medi nečistôt je nežiaduce, pretože tieto prvky majú negatívny vplyv na zvárateľnosť a odolnosť proti korózii zliatin.

Odlievanie horčíkových zliatin, pripravené v rôznych typoch taviacich pecí: reflektora, téglika s plynu, ropy alebo elektrické vyhrievané téglika alebo indukčnými jednotkami.

Aby sa zabránilo spaľovanie v procese tavenia a odlievania pomocou špeciálneho tok a prísady. Odliatky sa pripravujú odlievanie do piesku, liatie puzdrá a omietky, pod tlakom a za použitia investičných vzory.

tvárnené zliatiny

V porovnaní s liatím, tvárnené zliatiny horčíka majú vyššiu pevnosť, ťažnosť a húževnatosť. Používajú sa na výrobu predliskov spôsoby valcovanie, lisovanie a dierovanie. Keďže je výrobok tepelné spracovanie sa aplikuje pri teplote 350-410 kalenie stupňa, nasleduje ochladenie ľubovoľne bez starnutia.

Pri ohrievaní plastické vlastnosti týchto materiálov sa zvyšuje, takže spracovanie horčíkových zliatin sa vykonáva pomocou tlaku a pri vysokých teplotách. Lisovanie sa vykonáva pri teplote 280-480 ° pod tlakom pomocou uzatvorených zápustiek. Pri valcovaní za studena vykonáva časté medziprodukt rekryštalizácia nadväzuje.

Ak môže byť zváranie horčíka produkty zliatiny pevnosť švu zníži na segmentoch, kde vykonaných želé, z dôvodu citlivosti týchto materiálov k prehriatiu.

Oblasti použitia pridaním horčíkových zliatin

Liatím metódy, deformácie a tepelného spracovania zliatiny vyrobenej inú polo - ingoty, dosky, profily, plechy, výkovky, atď. Tieto polotovary sa používajú na výrobu prvkov a detailov moderných technických zariadení, kde hmotnosť hrá primárnu úlohu štruktúry účinnosť (znížená hmotnosť) pri zachovaní pevnostných vlastností. V porovnaní s hliníkovým horčíka ľahšie 1,5 krát, a ocele - 4.5.

V súčasnej dobe je využitie horčíkových zliatin je široko praktizovaný v leteckom, automobilovom, vojenských a iných priemyselných odvetviach, kde je ich vysoká cena (niektoré značky obsahujú vo svojom zložení pomerne drahé legujúcich prvkov) je opodstatnená z ekonomického hľadiska, schopnosť vytvoriť odolnejšie, rýchly, silný a bezpečnosť , ktoré môžu účinne pracovať v extrémnych podmienkach, vrátane pri vysokých teplotách.

Vzhľadom k vysokým elektrickým potenciálom, tieto zliatiny sú najlepší materiál pre vytvorenie chrániče, ktoré poskytujú elektrochemický ochranu oceľových konštrukcií, ako sú automobilové diely, podzemné stavby, ropných plošín, lodí, apod od koróznych procesov prebiehajúcich pod vplyvom vlhkosti, svieža a morské voda.

Zliatiny boli použité s pridaním horčíka v rôznych rádiových systémov, v ktorých sú akustické linky z ultrazvukových oneskorovacích liniek pre elektrické signály.

záver

Moderné priemysel miesta stále vyššie nároky na materiály s ohľadom na ich pevnosť, odolnosť proti opotrebeniu, odolnosť proti korózii a spracovateľnosť. Používanie horčíkových zliatin je jednou z najsľubnejších oblastí, takže výskum týkajúci sa hľadania nových vlastností horčíka a jeho možných aplikácií, neprestávajte.

V súčasnej dobe je použitie zliatin na báze horčíka pre vytvorenie rôznych častí a štruktúr môže dosiahnuť zníženie ich hmotnosti takmer o 30% a na zvýšenie pevnosti v ťahu 300 MPa, ale podľa vedcov, to nie je limit pre túto jedinečnú kovu.