1. Ievads
AZ91D ir visplašāk izmantotais magnija die-lodes sakausējums visā pasaulē, slavens ar savu izcilo vieglo īpašību kombināciju, liešana, un mehāniskā izturība.
Tā kā nozares palielina materiālo veiktspējas robežas, vienlaikus cenšoties samazināt oglekļa emisijas un uzlabot degvielas patēriņa efektivitāti, AZ91D magnija sakausējums ir kļuvis par būtisku risinājumu vieglai inženierijai.
2. Kas ir AZ91D magnija sakausējums?
AZ91D ir uz magnija bāzes sakausējums, kas galvenokārt sastāv no alumīnijs (9%), cinks (1%), un mangāns (~ 0,2–0,3%), ar magniju kā līdzsvaru.
Apzīmējums “Līdz”Apzīmē Alumīnijs (Izšķirt) un Cinks (Z), galvenie leģējošie elementi, Kamēr skaitlis 91 norāda aptuveni 9% Al un 1% Zn.
Vēstule “D ” apzīmē īpašu pakāpi, kas optimizēta augsta spiediena mirkšana ar lielisku plūstamību un izmēru stabilitāti.
AZ91D magnija sakausējuma ķīmiskais sastāvs
(Tipiskas vērtības pēc svara%)
| Elements | Apmierināts (%) | Darbība / Mērķis |
| Magnijs (Mg) | Līdzsvars | Parastais metāls, Nodrošina vieglas īpašības |
| Alumīnijs (Al) | 8.3 - 9.7 | Uzlabo spēku, cietība, un liešana |
| Cinks (Zn) | 0.35 - 1.0 | Pastiprina izturību un izturību pret koroziju |
| Mangāns (Nojaukšanās) | 0.15 - 0.5 | Neitralizē dzelzi, uzlabo izturību pret koroziju |
| Silīcijs (Un) | ≤ 0.10 | Ierobežot, lai samazinātu trauslumu |
| Varš (Cu) | ≤ 0.030 | Piemaisījums - ierobežots, lai izvairītos no korozijas |
| Niķelis (Iekšā) | ≤ 0.002 | Piemaisījums - ļoti kaitīgs korozijas rezistencei |
| Dzelzs (Fe) | ≤ 0.005 | Jāsamazina, lai saglabātu korozijas veiktspēju |
3. AZ91D magnija sakausējuma fizikālās īpašības
| Īpašums | Tipiska vērtība | Piezīmes |
| Blīvums | ~ 1,81 g/cm³ | ~ 35% vieglāks nekā alumīnijs, ~ 78% vieglāks nekā tērauds |
| Kušanas diapazons | 595–640 ° C | Ļauj efektīvi nomesties ar labu plūstamību |
| Siltumvadītspēja | ~ 72 w/m · k | Zemāks par tīru magniju, bet piemērots siltuma izlietnēm |
| Elektriskā vadītspēja | ~ 6,8 ms/m | Zemāks par alumīniju; Nav ideāli vadošiem komponentiem |
| Termiskās izplešanās koeficients | ~ 26 x 10⁻⁶ /° C | Augstāks par tēraudu; Jāņem vērā vairāku materiālu locītavās |
| Īpašs karstums | ~ 1,05 J/g · k | Nedaudz augstāks par alumīniju |
| Slāpēšanas spēja | Augsts | Augstāka vibrācijas absorbcija - Ideāla NVH samazināšanai |
4. AZ91D magnija sakausējuma mehāniskās īpašības
AZ91D magnija sakausējums tiek plaši uzskatīts par strukturāli spējīgāko magnija sakausējumu, kas spējīgs, Piedāvājot līdzsvarotu spēka profilu, stīvums, un liešana.
Kaut arī tas neatbilst dažu kaltu alumīnija sakausējumu spēkam, Tas nodrošina lielisku mehānisku veiktspēju vieglām lietojumprogrammām, īpaši ar lielu apjomu, neto formas liešanas vide.
Tipiskas mehāniskās īpašības (Kā izturīgs stāvoklis)
| Īpašums | Tipiska vērtība | Piezīmes |
| Galīgā stiepes izturība | 230 MPA (33 ksi) | Pietiekams daudzām strukturālām sastāvdaļām |
| Peļņas izturība (0.2% kompensēt) | 160 MPA (23 ksi) | Labi vieglām slodzes saturošām lietojumprogrammām |
| Pagarinājums pārtraukumā | 3% - 7% | Mērena elastība; jutīgs pret dzesēšanas ātrumu un liešanas kvalitāti |
| Brinela cietība | 63 - 70 HB | Mīkstāks nekā vairums alumīnija sakausējumu; pietiekams mērenai nodiluma pretestībai |
| Elastības modulis | ~ 45 GPA | ~ 70% no alumīnija stīvuma; jāapsver vibrācijas pakļautībā |
| Noguruma spēks (10⁷ cikli) | ~ 105 MPa | Stabils zem cikliskām slodzēm; atkarīgs no virsmas stāvokļa un defektiem |
| Bīdes stiprums | ~ 145 MPa | Svarīgs vērpes un stiprinājuma lietojumos |
5. AZ91D magnija sakausējuma izturība pret koroziju
AZ91D ir Mērena izturība pret koroziju, ko var ievērojami uzlabot, izmantojot virsmas apstrādi.
Tā β-fāze, bagāts ar alumīniju, veido galvaniskos pārus pie graudu robežām, kas var kļūt par korozijas iniciācijas vietām, īpaši fizioloģiskā šķīduma vai mitrā vidē.
Kopējās aizsardzības metodes ietver:
- Hromāta pārveidošanas pārklājumi
- Anodēšana
- Elektrostatiskā vai šķidruma gleznošana
- Pulvera pārklājumi
- Katodiskā aizsardzība
Nesenie sasniegumi leģētā-piemēram, nelieli kalcija vai retzemju elementu papildinājumi-ir pierādīts, ka tā pastiprina izturību pret koroziju, samazinot β-fāzes nepārtrauktību un uzlabojot graudu struktūras.
6. Liešana & AZ91D magnija sakausējuma ražošanas apsvērumi
AZ91D ir visplašāk izmantotais magnija sakausējums augstspiediena liešanā (HPDC) Sakarā ar izcilo atlasību, Izmēra stabilitāte, un lieliska virsmas apdare.
Liešanas īpašības
Lieliska plūstamība
Magnija sakausējuma AZ91D ir augstāka plūstamība, salīdzinot ar daudziem magnija un alumīnija sakausējumiem.
Tas ļauj tai viegli piepildīt plānas sienas un sarežģītas veidnes, kas ir būtisks tādām detaļām kā elektroniski korpusi, instrumentu kopas, un pārraides gadījumi.
Zema tendence uz karstu asaru
Pateicoties tā optimizētajam alumīnija saturam (~ 9%), AZ91D saglabā zemu karstas plaisāšanas risku sacietēšanas laikā. Tas ļauj lējumiem ar augstu integritāti ar mazāk iekšējiem defektiem.
Smalka mikrostruktūra HPDC
Augsta spiediena liešana rezultāti ātri sacietē (~ 10⁴ k/s), Izgatavojot smalkgraudainu mikrostruktūru, kas uzlabo izturību un virsmas apdari.
Tomēr, Tas var notvert dažus porainību vai oksīda ieslēgumus, ja tas nav labi kontrolēts.
Vēlamais ražošanas process: Augsta spiediena liešana (HPDC)
- Cikla laika efektivitāte: Tipisks cikla laiks svārstās no 30 līdz 90 sekundes, Atbalstot masu ražošanu.
- Gandrīz tīkla formas spējas: Nepieciešama minimāla apstrāde, jo ir stingras pielaides un lieliska pelējuma replikācija.
- Augstas dimensijas stabilitāte: Labi komponentiem, kuriem nepieciešama precīza piemērota, piemēram, pārnesumkārbas un iekavas.
Citas retāk izplatītas liešanas metodes AZ91D:
- Gravity Die liešana (par zemākiem apjomiem)
- Tiksomoldēšana (daļēji cieta apstrāde ar uzlabotām mehāniskām īpašībām un mazāka porainība)
- Smilšu liešana (nav ideāls sliktas plūstamības dēļ zema spiediena vidē)
Apstrāde un pēcapstrāde
Mašīnīgums
Magnija sakausējums AZ91D piedāvā mērenu mehānismību. Tā zemie griešanas spēki un lieliskā mikroshēmu veidošanās ir priekšrocības.
Tomēr, Sakausējuma salīdzinoši zemā cietība un augsta ķīmiskā reaktivitāte var izraisīt instrumentu nodilumu un iebūvētu malu veidošanos, ja tā nav pareizi pārvaldīta.
Galvenie ieteikumi:
- Izmantojiet asu, Pārklāti karbīda rīki.
- Uzklājiet ūdenī šķīstošus griešanas šķidrumus, lai novērstu oksidāciju un uzlabotu apdari.
- Izvairieties no sausas apstrādes mikroshēmas aizdedzes riska dēļ (Lai gan magnijs ir mazāk viegli uzliesmojošs, nekā bieži pieņem).
Pievienošanās & Metināšanas izaicinājumi
Metināšana AZ91D ir sarežģīta, jo veidojas stabili virsmas oksīdi un sakausējuma ierobežotais cietās šķīdības diapazons.
- Saplūšanas metināšana (Tig/es) ir nav ieteicams bez īpašas ekranēšanas un iepriekšējas tīrīšanas.
- Cieta stāvokļa pievienošanās paņēmieni piemēram, berzes maisa metināšana vai mehāniskā stiprinājums ir efektīvāki.
- Līmējoša savienošana tiek izmantots arī elektronikā un automobiļu daļās ar atšķirīgiem materiāliem.
7. AZ91D magnija sakausējuma pielietojums
AZ91D ir viens no visplašāk izmantotajiem magnija die-casting sakausējumiem pasaulē, Galvenokārt tāpēc, ka tā ir lieliskā izturības un svara attiecība, augstāka atlase, un laba virsmas apdare.
Šie atribūti padara to ideālu vieglām strukturālām un daļēji strukturālām lietojumprogrammām vairākās nozarēs.
Automobiļu rūpniecība
Magnija sakausējuma AZ91D ir kritiska loma transportlīdzekļa svara samazināšanā un degvielas efektivitātes uzlabošanā.
Tās izmantošana ir ievērojami paplašinājusies elektriskos un hibrīdos transportlīdzekļos, kur masu ietaupījumi tieši ietekmē diapazonu un veiktspēju.
Tipiskas automobiļu sastāvdaļas:
- Pārraides gadījumi un pārnesumu apvalki
- Stūres riteņi un stūres kolonnas
- Motora kronšteini un stiprinājumi
- Instrumentu paneļi un informācijas paneļa struktūras
- Sajūga apvalki, pedāļa iekavas, un spoguļu kronšteini
Patēriņa elektronika
Sakarā ar lielisko virsmas kvalitāti, plānas sienas kastīgums, un elektromagnētiskās ekranēšanas īpašības, AZ91D tiek plaši izmantots augstas klases elektroniskās ierīcēs.
Galvenās lietojumprogrammas:
- Klēpjdatora šasija un planšetdatori
- Mobilo tālruņu korpusi
- Digitālās kameras korpusi
- Cietā diska piedziņas iežogojumi
- Speaker rāmji
Tā spēja izkliedēt siltumu un stingrību padara to īpaši piemērotu kompaktam, Augstas veiktspējas ierīces.
Aviācijas un aviācija
Savukārt magnija sakausējumi konservatīvāk tiek izmantoti kosmosā, pateicoties stingriem drošības noteikumiem, AZ91D magnija sakausējums joprojām atrod lietojumu ar zemu slodzi, nekritiski strukturāli un interjera pielietojumi.
Parastās sastāvdaļas:
- Kajītes un kabīnes iežogojumi
- Elektroniskie apvalki un sensors aptver
- Sēdekļu rāmja konstrukcijas
- Interjera paneļa iekavas
Tā liesmu aizturēšanas potenciāls (ar pienācīgu ārstēšanu) un masu samazināšanas iespējas ir pievilcīgas nākamajiem gaisa kuģu salona dizainparaugiem un UAV.
Medicīniskais un sporta aprīkojums
Pateicoties tā bioloģiskajai savietojamībai un lielajai slāpēšanas spējai, AZ91D arvien vairāk izmanto medicīnas un sporta aprīkojuma nozarē.
Lietojumprogrammas:
- Ortopēdiskās breketes un protezēšanas rāmji
- Velosipēdu rāmji un pārnesumu apvalki
- Golfa kluba vadītāji, tenisa raketes rāmji
- Ratiņkrēslu komponenti
Tā spēja absorbēt vibrāciju padara to ideālu sporta aprīkojumam, kam nepieciešama precizitāte un komforts.
Rūpniecības aprīkojums & Elektroinstrumenti
Magnija zemais blīvums, izturība, un izturība padara AZ91D piemērotu augstas veiktspējas rūpniecības instrumentiem un iežogojumiem.
Piemēri:
- Elektroinstrumentu korpusi (Piem., urbis, zāģi)
- Pārnēsājamie ģeneratora rāmji
- Sūkņa un kompresora korpusi
- Rokas instrumentu apvalki
8. AZ91D magnija sakausējuma priekšrocības
- Augstas stiprības un svara attiecība: Nodrošina spēcīgu sniegumu ar minimālu masu
- Augstāka atlase: Ideāli sarežģītam, plānas sienas komponenti
- Laba slāpēšanas spēja: samazina vibrāciju jutīgās komponentos
- Pārstrāde: Magnija pārstrādei ir nepieciešams mazāks enerģijas nekā alumīnijs vai tērauds
- Uzlabots virsmas izskats: sasniedzams ar pulēšanu vai pārklājumu
- Termiskā un elektromagnētiskā ekranēšana
- Uzticama dimensijas stabilitāte dinamiskā slodzē
9. Ierobežojumi un izaicinājumi
- Uzņēmība pret galvanisko koroziju, it īpaši, ja tas ir savienots ar atšķirīgiem metāliem
- Ierobežota elastība, Padarot to nepiemērotu trieciena kritiskām daļām
- Metināmības jautājumi, Nepieciešama īpaša ekranēšana un plūsmas
- Piemaisījumu jutība: dzelzs izsekošana, vara, vai niķelis virs sliekšņa līmeņa smagi samazina izturību pret koroziju
- Slikts sniegums jūras vai ķīmiski agresīvā vidē Bez papildu aizsardzības
10. Starptautiskās ekvivalentās pakāpes AZ91D
| Standarta sistēma | Atzīmes nosaukums | UNS numurs | Piezīmes |
| ASTM (ASV) | AZ91D | M11917 | Saskaņā ar ASTM B93/B93M-visbiežāk sastopamo sakausējumu |
| Iso (Globāls) | M10910 | - | Iso 16220 magnija sakausējuma apzīmējums |
| Iekšā (Eiropa) | Viens-mgal9zn1 (Iekšā 1753) | - | Līdzvērtīgas ķīmiskās un mehāniskās īpašības |
| Viņš ir (Japāna) | Ar is h 5202 AZ91D | - | Japānas industriālais standarts magnija gadījumā |
| GB (Ķīna) | GB/T 5153 AZ91D | - | Ķīniešu ekvivalenta specifikācija |
11. Salīdzinājums ar citiem magnija sakausējumiem
AZ91D bieži tiek uzskatīts par etalonu starp magnija liešanas sakausējumiem.
Tomēr, Kad inženierzinātnes vieglas sastāvdaļas, Ir svarīgi salīdzināt AZ91D ar citiem parastiem magnija un alumīnija sakausējumiem, lai noteiktu vispiemērotāko piemērotību īpašām prasībām.
| Īpašums / Sakausējums | AZ91D | AM60 | AZ31 | Alumīnijs 6061 |
| Sakausējuma tips | Magnijs | Magnijs | Kaltas magnijs | Kaltas alumīnijs |
| Primārie leģējošie elementi | ~ 9% al, ~ 1% Zn, Nojaukšanās | ~ 6% al, Nojaukšanās | ~ 3% al, ~ 1% Zn, Nojaukšanās | ~ 1% mg, ~ 0,6% si |
| Blīvums (G/cm³) | 1.81 | 1.80 | 1.77 | 2.70 |
| Stiepes izturība (MPA) | ~ 230 | ~ 220 | ~ 250 | 275–310 |
| Peļņas izturība (MPA) | ~ 160 | ~ 130 | ~ 160 | 240 |
| Pagarināšana (%) | 3–7 | 7–10 | 10–20 | 10–17 |
| Cietība (Brinels) | 63–70 | ~ 60 | ~ 55 | ~ 95 |
| Kastabilitāte/formableity | Lielisks (mirkšana) | Ļoti labs (mirkšana) | Labi (ekstrūzija, ritošs) | Lielisks (izkaltis) |
| Izturība pret koroziju | Mērens (pārklāts) | Mērens | Mēreni vai labi | Lielisks |
| Metināmība | Nabadzīgs | Nabadzīgs | Labi | Lielisks |
| Lietošanas gadījumi | Strukturālās die-cast | Triecienizturīgas auto daļas | Loksnes, caurules, ekstrūzijas | Rāmis, lidmašīna, mašīnas |
| Galvenās stiprās puses | Augstas izturības līdz svaram | Augsta elastība, izturība | Laba formablitāte, metināmība | Lielas izturības, korozija Res. |
| Galvenie ierobežojumi | Zema elastība, metināmība | Nedaudz zemāka stiprība | Nav piemērots die liešanai | Smagāks, Augstākas enerģijas izmaksas |
12. Nākotnes tendences un R&D Norādījumi
Vairāki r&D tendenču mērķis ir paplašināt magnija sakausējuma AZ91D iespējas:
- Uzlaboti pārklājumi: Nano strukturēts anodēšanas un mikro armu oksidācijas pārklājums uzlabo nodilumu un izturību pret koroziju
- Retzemju papildinājumi: Iekļaujot tādus elementus kā Yttrium, kērijs, un neodīms uzlabo šļūdes pretestību un termisko stabilitāti
- Hibrīda kompozītmateriāli: Pastiprināti magnija matricas kompozīti (MMC) Uzlabojiet spēku un stīvumu kosmosam un aizsardzībai
- EV adopcija: Izmantojiet akumulatora apvalkos, autoseķi, un strukturālie rāmji, lai samazinātu svaru un paplašinātu braukšanas diapazonu
13. Secinājums
AZ91D magnija sakausējums joprojām ir vieglas inženierijas stūrakmens, Piedāvājot izcilu atlasības kombināciju, mērena mehāniskā izturība, un pieņemama izturība pret koroziju.
Tā kā nozares turpina virzīties uz efektivitāti un atbildību par vidi, Paredzams, ka magnija sakausējuma AZ91D loma pieaugs, it īpaši, ja to apvieno ar progresīviem pārklājumiem un sakausējuma modifikācijām.
Pielāgoti liešanas risinājumi, ko veic Langhe
Langhe rūpniecība specializējas augstas precizitātes die liešanas pakalpojumu sniegšanā, kas pielāgoti jūsu precīzām projekta vajadzībām.
Ar plašu kompetenci alumīnijā, cinks, un magnija sakausējuma die liešana, Mēs piedāvājam visaptverošus OEM un ODM ražošanas risinājumus tādām nozarēm kā automobiļu, elektronika, rūpniecības aprīkojums, un patēriņa produkti.
Ko mēs piedāvājam:
- Paraža alumīnijs, cinks, un magnija die liešana
- Iekšējais pelējuma dizains un inženiertehniskie atbalsts
- Atbalsts gan maza apjoma prototipēšanai, gan ar liela apjoma ražošanu
- Stingras izmēru pielaides un gluda virsmas apdare
- Pabeidziet sekundārās operācijas: CNC apstrāde, virsmas apstrāde, un montāža
Pie Langa, Mēs apvienojam uzlaboto aprīkojumu ar stingru kvalitātes kontroli, lai nodrošinātu, ka katrs komponents atbilst jūsu veiktspējas un uzticamības cerībām.
No koncepcijas līdz galaproduktam, Mēs esam jūsu uzticamais partneris die liešanas ražošanā.
FAQ
Ir AZ91D, kas piemērots jūras lietojumiem?
Ne, ja vien nav stipri pārklāts. Tā korozijas ātrums jūras ūdenī pārsniedz 0.5 mm/gadā - izmantojiet 316 Nerūsējošais tērauds tā vietā jūras videi.
Vai az91d var metināt?
Jā, Bet ar grūtībām. Ir iespējama lāzera vai TIG metināšana ar argona ekranēšanu, taču tā prasa zināšanas; Rentabilitāte priekšroka tiek dota mehāniskai stiprināšanai.
Kā AZ91D salīdzina ar alumīniju 6061?
Magnija sakausējums AZ91D ir 35% vieglāks, bet tam ir zemāks stiepes izturība un augstāks korozijas ātrums. Tas izceļas ar svaru kritiskiem pielietojumiem (Piem., elektronika) kur 6061 papildu spēks ir nevajadzīgs.
Ir AZ91D sakausējuma videi draudzīgs?
Jā. Tas ir 95% pārstrādājams, Ar ražošanu izstaro 50% mazāk co₂ nekā alumīnijs un 80% mazāk nekā tērauds (Pasaules magnija asociācija).
Kuras nozares visvairāk gūst labumu no AZ91D izmantošanas?
Automašīna (svara samazināšana), elektronika (pārnesamība), un kosmosa (degvielas efektivitāte)—Industori, kur vieglie veicina veiktspēju un izmaksu ietaupījumus.
