سبائك المغنيسيوم

تُستخدم سبائك المغنيسيوم ، باعتبارها واحدة من أخف المواد الهيكلية المستخدمة تجاريًا ، بشكل تقليدي في تطبيقات الطائرات والمركبات الفضائية.تتمتع سبائك المغنيسيوم أيضًا بقوة خاصة عالية وصلابة مرنة وإمكانية تشغيل جيدة وقدرة تخميد ممتازة.

تؤدي الاتجاهات الحالية لتقليل استهلاك الطاقة إلى بذل جهود لتقليل كل من الوزن الإجمالي ووزن الجزء المتحرك من المركبات.لذلك ، في الآونة الأخيرة ، وبنسبة متزايدة ، يتم النظر في استخدام سبائك المغنيسيوم المشغولة في تطبيقات السيارات ، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من وزن المركبات.تُستخدم سبائك المغنيسيوم أيضًا في تصنيع أغلفة العديد من الأجهزة الإلكترونية المحمولة ، مثل الهواتف المحمولة أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة ، ليس فقط لخفة المواد ولكن أيضًا لسهولة إعادة التدوير وإمكانيات الحماية الكهرومغناطيسية الجيدة.هذه تحل محل المصبوبات بمنتجات مشغولة ، بما في ذلك المطروقات الدقيقة ذات الشكل المعقد.

يتم تقسيم أنظمة سبائك المغنيسيوم إلى تركيبات تحتوي على Al و خالية من Al.

السبائك الأكثر استخدامًا هي تلك التي تعتمد على نظام Mg-Al ، مثل Mg-Al-Zn (يشار إليها باسم AZ) و Mg-Al-Mn (سلسلة AM).ترتبط مقاومة الزحف الضعيفة بحدوث طور Mg17Al12 منخفض الذوبان ، مما يجعل هذه المواد غير مناسبة للتطبيقات فوق 120 درجة مئوية.تتمتع Mg-Al-RE (سلسلة AE) و Mg-Al-Ca-Sr (سلسلة AXJ) و Mg-Al-Sr (سلسلة AJ) بمقاومة أفضل للزحف ، نظرًا لأن بنيتها المجهرية تتميز بوجود مراحل ثانية من نظام Al-RE أو Al-Sr أو Al-Ca عند حدود الحبوب وهي مركبات مستقرة ذات نقطة انصهار عالية نسبيًا.لا تتجاوز درجة حرارة التشغيل القصوى لهذه السبائك 180 درجة مئوية.

الأنظمة الأساسية لسبائك المغنيسيوم الخالية من Al-free هي السبائك المحتوية على Zr مثل Mg-Zn-Zr (سلسلة ZK) و Mg-Nd-Y-Zr (سلسلة WE) و Mg-Ag-Nd-Zr (سلسلة QE) ، Mg-Gd-Nd-Zr (Elektron 21) ، Mg-Zn-RE-Zr (سلسلة ZE) ، Mg-Th-Zr.يتم توقع هذه السبائك بشكل أساسي في صب الجاذبية وتقترب درجة حرارة التشغيل القصوى من 300 درجة مئوية.من بين هذه السبائك ، تُظهر سبائك المغنيسيوم ZRE1 خصائص زحف جيدة تصل إلى 200 درجة مئوية.تحتوي هذه السبيكة على الزنك والمعادن الأرضية النادرة والزركونيوم.يستخدم الزنك عادةً مع الألومنيوم أو الزركونيوم أو الأتربة النادرة أو الثوريوم لإنتاج سبائك مغنيسيوم قابلة للتصلب بالترسيب تتمتع بقوة جيدة.يساعد الزنك أيضًا في التغلب على التأثيرات الضارة للتآكل لشوائب الحديد والنيكل التي قد تكون موجودة في سبائك المغنيسيوم.تتم إضافة المعادن الأرضية النادرة إما كـ "مركب غير ميتال" لتقليل تكاليف التخليق.
تعمل إضافات العناصر الأرضية النادرة على تحسين الليونة بشكل كبير وزيادة القوة في درجات الحرارة المرتفعة.كما أنها تقلل من تكسير اللحام والمسامية لأنها تضيق نطاق تجميد السبائك.الزركونيوم له تأثير تقطيع حبيبات خيطية على سبائك المغنيسيوم.تتميز سبيكة Elektron ZRE1 بخصائص صب ممتازة حيث تكون المكونات ضيقة الضغط وقابلة للحام.

فئات سبائك المغنيسيوم الرئيسية هي
• سبائك المغنيسيوم المسبوك
• سبائك المغنيسيوم الزن
• سبائك المغنيسيوم والزنك والمغنيسيوم والزنك والنحاس
• سبائك صب Mg-Zn-Zr و Mg-RE-Zn-Zr
• سبائك صب Mg عالية الحرارة
• سبائك المغنيسيوم المشغولة

مفتاح رمز سبيكة لسبائك المغنيسيوم:

تشير الأحرف والأرقام إلى عناصر السبائك المضافة إلى Mg في الوزن٪ ومقربة إلى أقرب عدد صحيح.على سبيل المثال ، يشير AZ31 إلى سبيكة Mg-3Al-1Zn.