AZ91D آلیاژ منیزیم: خواص, برنامه

1. مقدمه

AZ91D پرکاربردترین آلیاژ با ریخته گری منیزیم در سراسر جهان است, مشهور به دلیل ترکیب استثنایی از خواص سبک وزن, قابلیت استفاده, و قدرت مکانیکی.

در حالی که صنایع ضمن هدف کاهش انتشار کربن و بهبود راندمان سوخت ، محدودیت عملکرد مواد را تحت فشار قرار می دهند, آلیاژ منیزیم AZ91D به عنوان یک راه حل حیاتی برای مهندسی سبک ظاهر شده است.

2. آلیاژ منیزیم AZ91D چیست?

AZ91D یک آلیاژ مبتنی بر منیزیم است که در درجه اول از آن تشکیل شده است الومینیوم (9%), روی (1%), وت منگنز (0.2-0.3 ~), با منیزیم به عنوان تعادل.

نام "در"مخفف است آلومینیوم (بوها) وت روی (Z), عناصر اصلی آلیاژ, در حالی که تعداد 91 تقریباً نشان می دهد 9% آل و 1% روی.

نامه "D " نشان دهنده یک درجه خاص بهینه شده برای فشار بالا است ریخته گری با سیالیت عالی و پایداری ابعادی.

ترکیب شیمیایی آلیاژ منیزیم AZ91D

(مقادیر معمولی با وزن ٪)

3. خصوصیات فیزیکی آلیاژ منیزیم AZ91D

4. خصوصیات مکانیکی آلیاژ منیزیم AZ91D

آلیاژ منیزیم AZ91D به طور گسترده ای به عنوان ساختاری توان ترین آلیاژ منیزیم ریخته شده در نظر گرفته می شود, ارائه مشخصات متعادل از قدرت, سفتی, و قابلیت بازیگری.

در حالی که با قدرت برخی از آلیاژهای آلومینیوم فرفورژه مطابقت ندارد, این عملکرد مکانیکی عالی را برای برنامه های سبک وزن ارائه می دهد, مخصوصاً در حجم بالا, محیط های ریخته گری به شکل خالص.

خصوصیات مکانیکی معمولی (وضعیت ریخته گری)

5. مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ منیزیم AZ91D

AZ91D دارد مقاومت در برابر خوردگی متوسط, که می تواند از طریق تیمارهای سطح به طور قابل توجهی بهبود یابد.

حضور فاز, سرشار از آلومینیوم, زوج های گالوانیک را در مرزهای دانه تشکیل می دهد, که می تواند به سایت های شروع خوردگی تبدیل شود, به خصوص در محیط های شور یا مرطوب.

روشهای حفاظت مشترک شامل می شود:

• پوشش های تبدیل کرومات
• آندایز کردن
• نقاشی الکترواستاتیک یا مایع
• روکش پودری
• حفاظت کاتدی

پیشرفت های اخیر در آلیاژ-از جمله موارد اضافی عناصر کلسیم یا زمین نادر-نشان داده شده است که با کاهش استمرار فاز β و پالایش ساختارهای دانه ، مقاومت در برابر خوردگی را تقویت می کند.

6. ریخته گری & ملاحظات تولید آلیاژ منیزیم AZ91D

AZ91D پرکاربردترین آلیاژ منیزیم در ریخته گری با فشار بالا است (HPDC) به دلیل قابلیت استثنایی آن, ثبات ابعادی, و سطح عالی عالی.

خصوصیات ریخته گری

سیالیت عالی

آلیاژ منیزیم AZ91D در مقایسه با بسیاری از آلیاژهای منیزیم و آلومینیوم از سیالیت برتر برخوردار است.

این به آن اجازه می دهد تا قالبهای باریک و پیچیده را به راحتی پر کند, که برای قطعاتی مانند خانه های الکترونیکی ضروری است, خوشه ساز, و موارد انتقال.

تمایل کم برای پارگی گرم

به لطف محتوای بهینه شده آلومینیوم (9 ٪ پوند), AZ91D در هنگام جامد شدن خطر کم ترک خوردگی گرم را حفظ می کند. این باعث می شود ریخته گری های یکپارچگی با نقص داخلی کمتری داشته باشد.

ریزساختار خوب در HPDC

ریخته گری با فشار بالا منجر به استحکام سریع می شود (~ 10 k/s), تولید یک ریزساختار ریز دانه ای که باعث بهبود قدرت و پایان سطح می شود.

هر چند, اگر به خوبی کنترل نشود ، ممکن است مقداری تخلخل یا اکسید را به دام بیندازد.

فرآیند تولید ترجیحی: ریخته گری با فشار بالا (HPDC)

• بازده زمان چرخه: زمان چرخه معمولی از 30 به 90 ثانیه, حمایت از تولید انبوه.
• قابلیت نزدیک به شبکه: ماشینکاری حداقل به دلیل تحمل های محکم و تکثیر قالب عالی مورد نیاز است.
• ثبات ابعادی بالا: مناسب برای اجزای نیاز به تناسب دقیق, مانند جعبه دنده و براکت.

سایر روشهای ریخته گری کمتر متداول برای AZ91D:

• ریخته گری گرانش (برای حجم پایین)
• تیکسومول (پردازش نیمه جامد با خصوصیات مکانیکی بهبود یافته و تخلخل کمتر)
• ریخته گری (به دلیل ضعیف بودن سیالیت در محیط های کم فشار ایده آل نیست)

ماشینکاری و پس از پردازش

قابلیت تغییر

آلیاژ منیزیم AZ91D قابلیت ماشینکاری متوسط را ارائه می دهد. نیروهای برش کم و تشکیل تراشه عالی مزایایی هستند.

هر چند, سختی نسبتاً کم آلیاژ و واکنش پذیری بالای شیمیایی می تواند منجر به سایش ابزار و تشکیل لبه ساخته شده در صورت عدم مدیریت صحیح شود.

توصیه های کلیدی:

• تیز استفاده کنید, ابزارهای کاربید روکش شده.
• برای جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود پایان ، مایعات برش محلول در آب را بمالید.
• به دلیل خطر احتراق تراشه از ماشینکاری خشک خودداری کنید (اگرچه منیزیم کمتر از آنچه که اغلب فرض می شود قابل اشتعال است).

پیوستن & چالش های جوشکاری

جوش AZ91D به دلیل تشکیل اکسیدهای سطح پایدار و محدوده حلالیت جامد آلیاژ دشوار است.

• جوش همجوشی (تیگ/من) است. است توصیه نمی شود بدون محافظت خاص و قبل از تمیز کردن.
• تکنیک های پیوستن به حالت جامد مانند جوش زدن اصطکاک یا چفت مکانیکی مؤثرتر هستند.
• پیوند چسب همچنین در وسایل الکترونیکی و قطعات خودرو با مواد متفاوت استفاده می شود.

7. برنامه های آلیاژ منیزیم AZ91D

AZ91D یکی از پرکاربردترین آلیاژهای مجهز به منیزیم در جهان است, در درجه اول به دلیل نسبت قدرت به وزن بسیار عالی, قابلیت بازیگران برتر, و سطح خوب.

این ویژگی ها آن را برای کاربردهای ساختاری سبک و نیمه ساختاری در صنایع متعدد ایده آل می کند.

صنعت خودرو

آلیاژ منیزیم AZ91D نقش مهمی در کاهش وزن وسیله نقلیه و بهبود راندمان سوخت دارد.

استفاده از آن در وسایل نقلیه برقی و ترکیبی به طور قابل توجهی گسترش یافته است, جایی که پس انداز انبوه به طور مستقیم بر دامنه و عملکرد تأثیر می گذارد.

اجزای معمولی خودرو:

• موارد نقدی وت محل تجهیزات دنده
• چرخ وت ستونهای
• براکت های موتور وت مگس
• تابلوهای سازنده وت سازه های داشبورد
• محفظه کلاچ, براکت های پدال, وت براکت های آینه

لوازم الکترونیکی مصرفی

به دلیل کیفیت عالی سطح آن, قابلیت بازیگران دیواری نازک, و خواص محافظ الکترومغناطیسی, AZ91D به طور گسترده در دستگاه های الکترونیکی با کیفیت بالا استفاده می شود.

برنامه های اصلی:

• شاسی لپ تاپ وت قاب های قرص
• محورهای تلفن همراه
• بدنهای دوربین دیجیتال
• محفظه های دیسک سخت
• قاب های بلندگو

توانایی آن در از بین رفتن گرما و استحکام آن ، آن را به ویژه برای جمع و جور مناسب می کند, دستگاه های با کارایی بالا.

هوافضا و هوانوردی

در حالی که آلیاژهای منیزیم به دلیل مقررات ایمنی دقیق در هوافضا محافظه کارانه تر استفاده می شوند, آلیاژ منیزیم AZ91D هنوز در بار کم استفاده می کند, برنامه های ساختاری و داخلی غیر بحرانی.

اجزای مشترک:

• محفظه های کابین و کابین خلبان
• محوطه الکترونیکی وت روکش سنسور
• سازه های قاب صندلی
• براکت های پانل داخلی

پتانسیل مقاوم در برابر شعله (با درمان مناسب) و قابلیت های کاهش انبوه برای طرح های کابین و پهپادهای آینده هواپیماهای آینده جذاب است.

تجهیزات پزشکی و ورزشی

به لطف زیست سازگاری و ظرفیت میرایی زیاد آن, AZ91D به طور فزاینده ای در بخش های تجهیزات پزشکی و ورزشی استفاده می شود.

برنامه:

• بریسهای ارتوپدی وت قاب های پروتز
• قاب های دوچرخه وت محل تجهیزات دنده
• سرهای باشگاه گلف, قاب های راکت تنیس
• اجزای ویلچر

توانایی آن در جذب لرزش ، آن را برای تجهیزات ورزشی که نیاز به دقت و راحتی دارند ایده آل می کند.

تجهیزات صنعتی & ابزارهای قدرت

چگالی کم منیزیم, قدرت, و دوام باعث می شود AZ91D برای ابزارهای صنعتی با کارایی بالا و محفظه ها مناسب باشد.

نمونه:

• محل کار برق (به عنوان مثال, دریل, اره)
• قاب های ژنراتور قابل حمل
• محفظه پمپ و کمپرسور
• دستگیره ابزار دستی

8. مزایای آلیاژ منیزیم AZ91D

• نسبت قدرت به وزن: عملکرد قوی با حداقل جرم ارائه می دهد
• قابلیت بازیگران برتر: ایده آل برای پیچیده, اجزای دیواره نازک
• ظرفیت میرایی خوب: لرزش در اجزای حساس را کاهش می دهد
• بازیافت: منیزیم برای بازیافت نسبت به آلومینیوم یا فولاد به انرژی کمتری نیاز دارد
• ظاهر سطح بهبود یافته: با پولیش یا روکش قابل دستیابی است
• محافظ حرارتی و الکترومغناطیسی
• پایداری بعدی قابل اعتماد در بارگیری پویا

9. محدودیت ها و چالش ها

• حساسیت به خوردگی گالوانیک, به خصوص هنگامی که با فلزات متفاوت همراه است
• انعطاف پذیری, آن را برای قطعات تأثیرگذار نامناسب نمی کند
• مسائل مربوط به جوشکاری, نیاز به محافظ خاص و شار
• حساسیت به ناخالصی: ردیابی آهن, مس, یا نیکل بالاتر از سطح آستانه مقاومت به خوردگی را به شدت کاهش می دهد
• عملکرد ضعیف در محیط های دریایی یا شیمیایی تهاجمی بدون محافظت بیشتر

10. نمرات معادل بین المللی برای AZ91D

11. مقایسه با سایر آلیاژهای منیزیم

AZ91D اغلب معیار در بین آلیاژهای ریخته گری منیزیم در نظر گرفته می شود.

هر چند, هنگام مهندسی اجزای سبک وزن, مقایسه AZ91D با سایر آلیاژهای مشترک منیزیم و آلومینیوم برای تعیین بهترین مناسب برای خواسته های کاربردی خاص ضروری است.

12. روندهای آینده و r&D Directions

چند r&D Trends با هدف گسترش قابلیت های آلیاژ منیزیم AZ91D:

• پوشش های پیشرفته: پوشش های اکسیداسیون آنودایزاسیون و میکرو قوس نانو ساختار یافته باعث سایش و مقاومت در برابر خوردگی می شوند
• افزودنیهای نادر زمین: ترکیب عناصری مانند yttrium, سریم, و Neodymium مقاومت خزش و پایداری حرارتی را بهبود می بخشد
• کامپوزیت های ترکیبی: کامپوزیت های ماتریس منیزیم تقویت شده (mmcs) قدرت و سفتی را برای هوافضا و دفاع تقویت کنید
• پذیرش EV: از باتری استفاده کنید, محفظه موتوری, و قاب های ساختاری برای کاهش وزن و افزایش دامنه رانندگی

13. پایان

آلیاژ منیزیم AZ91D سنگ بنای مهندسی سبک وزن است, ارائه ترکیبی برتر از کاوش, قدرت مکانیکی متوسط, و مقاومت در برابر خوردگی قابل قبول.

با ادامه صنایع به سمت کارآیی و مسئولیت محیط زیست ادامه می یابد, انتظار می رود نقش آلیاژ منیزیم AZ91D رشد کند, به خصوص هنگامی که با پوشش های برش و اصلاح آلیاژ ترکیب می شود.

راه حل های ریخته گری سفارشی توسط Langhe

صنعت لانگه متخصص در ارائه خدمات ریخته گری با دقت بالا متناسب با نیازهای دقیق پروژه شما.

با تخصص گسترده در آلومینیوم, روی, و ریخته گری آلیاژ منیزیم, ما راه حل های جامع تولید OEM و ODM را برای صنایعی مانند خودرو ارائه می دهیم, الکترونیک, تجهیزات صنعتی, و محصولات مصرفی.

آنچه ما ارائه می دهیم:

• عرف الومینیوم, روی, و ریخته گری منیزیم
• طراحی قالب داخلی و پشتیبانی مهندسی
• پشتیبانی از هر دو نمونه اولیه با حجم و تولید با حجم بالا
• تحمل ابعادی محکم و سطح صاف سطح
• عملیات ثانویه کامل: ماشینکاری CNC, درمان سطحی, و مونتاژ

در منگوله, ما تجهیزات پیشرفته را با کنترل کیفیت دقیق ترکیب می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که هر مؤلفه عملکرد و انتظارات شما را برآورده می کند.

از مفهوم تا محصول نهایی, ما شریک قابل اعتماد شما در ساخت ریخته گری هستیم.

 

متداول

آیا AZ91D مناسب برای برنامه های دریایی است?

هیچ, مگر اینکه به شدت پوشش داده شود. میزان خوردگی آن در آب دریا فراتر است 0.5 میلی متر در سال - استفاده 316 به جای آن برای محیط های دریایی استیل ضد زنگ.

آیا Az91d جوش داده می شود?

بله, اما با دشواری. جوشکاری لیزر یا TIG با محافظت از آرگون امکان پذیر است اما به تخصص نیاز دارد; چفت مکانیکی برای مقرون به صرفه بودن ترجیح داده می شود.

چگونه AZ91D با آلومینیوم مقایسه می شود 6061?

آلیاژ منیزیم AZ91D است. است 35% سبک تر اما مقاومت کششی کمتری و میزان خوردگی بالاتر دارد. این در برنامه های مهم و مهم است (به عنوان مثال, الکترونیک) جایی که قدرت اضافی 6061 غیر ضروری است.

AZ91D آلیاژ دوستانه است?

بله. این است 95% قابل بازیافت, با انتشار تولید 50% کمتر از آلومینیوم و 80% کمتر از فولاد (انجمن منیزیم جهانی).

کدام صنایع بیشتر از استفاده از AZ91D سود می برند?

خودرو (کاهش وزن), الکترونیک (قابلیت حمل), و هوافضا (کارایی سوخت)industries که در آن سبک وزن عملکرد و صرفه جویی در هزینه را هدایت می کند.