1. Giới thiệu
AZ91D là hợp kim đúc magiê được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn thế giới, nổi tiếng với sự kết hợp đặc biệt của các thuộc tính nhẹ, khả năng đúc, và sức mạnh cơ học.
Khi các ngành công nghiệp đẩy các giới hạn của hiệu suất vật liệu trong khi nhằm mục đích giảm lượng khí thải carbon và cải thiện hiệu quả nhiên liệu, Hợp kim AZ91D Magiê đã nổi lên như một giải pháp quan trọng cho kỹ thuật nhẹ.
2. Hợp kim magiê az91d là gì?
AZ91D là một hợp kim dựa trên magiê chủ yếu bao gồm nhôm (9%), kẽm (1%), Và Mangan (~ 0,2–0,3%), với magiê là sự cân bằng.
Chỉ định "Các”Là viết tắt của Nhôm (MỘT) Và Kẽm (Z), các yếu tố hợp kim chính, trong khi số 91 chỉ ra xấp xỉ 9% Al và 1% Zn.
Chữ “D ” đại diện cho một lớp cụ thể được tối ưu hóa cho áp suất cao chết đúc với tính lưu động tuyệt vời và sự ổn định kích thước.
Thành phần hóa học của hợp kim magiê az91d
(Giá trị điển hình theo trọng lượng%)
| Yếu tố | Nội dung (%) | Chức năng / Mục đích |
| Magiê (Mg) | Sự cân bằng | Kim loại cơ bản, Cung cấp các thuộc tính nhẹ |
| Nhôm (Al) | 8.3 - 9.7 | Cải thiện sức mạnh, độ cứng, và khả năng đúc |
| Kẽm (Zn) | 0.35 - 1.0 | Tăng cường sức mạnh và khả năng chống ăn mòn |
| Mangan (Mn) | 0.15 - 0.5 | Trung hòa sắt, Cải thiện khả năng chống ăn mòn |
| Silicon (Và) | ≤ 0.10 | Giới hạn để giảm độ giòn |
| đồng (Cu) | ≤ 0.030 | Tạp chất - phải là giới hạn để tránh ăn mòn |
| Niken (TRONG) | ≤ 0.002 | Tạp chất - rất có hại cho khả năng chống ăn mòn |
| Sắt (Fe) | ≤ 0.005 | Phải được giảm thiểu để duy trì hiệu suất ăn mòn |
3. Tính chất vật lý của hợp kim magiê az91d
| Tài sản | Giá trị điển hình | Ghi chú |
| Tỉ trọng | ~ 1,81 g/cm³ | ~ Nhẹ hơn 35% so với nhôm, ~ Nhẹ hơn 78% so với thép |
| Phạm vi nóng chảy | 595Mạnh640 ° C. | Cho phép đúc chết hiệu quả với tính trôi chảy tốt |
| Độ dẫn nhiệt | ~ 72 W/m · k | Thấp hơn magiê nguyên chất nhưng phù hợp cho tản nhiệt |
| Độ dẫn điện | ~ 6,8 ms/m | Thấp hơn nhôm; Không lý tưởng cho các thành phần dẫn điện |
| Hệ số mở rộng nhiệt | ~ 26 x 10⁻⁶ /° C | Cao hơn thép; Phải xem xét trong các khớp đa vật liệu |
| Nhiệt cụ thể | ~ 1,05 J/g · k | Cao hơn một chút so với nhôm |
| Khả năng giảm xóc | Cao | Sự hấp thụ rung vượt trội, lý do giảm NVH |
4. Tính chất cơ học của hợp kim magiê az91d
Hợp kim magiê az91d được coi là hợp kim magiê đúc có khả năng cấu trúc nhất, Cung cấp một hồ sơ cân bằng về sức mạnh, Độ cứng, và khả năng đúc.
Mặc dù nó không phù hợp với sức mạnh của một số hợp kim nhôm rèn, Nó cung cấp hiệu suất cơ học tuyệt vời cho các ứng dụng nhẹ, đặc biệt là trong khối lượng cao, Môi trường đúc hình net.
Tính chất cơ học điển hình (Điều kiện đúc)
| Tài sản | Giá trị điển hình | Nhận xét |
| Độ bền kéo cuối cùng | 230 MPA (33 KSI) | Đủ cho nhiều thành phần cấu trúc |
| Sức mạnh năng suất (0.2% bù lại) | 160 MPA (23 KSI) | Tốt cho các ứng dụng chịu tải nhẹ |
| Độ giãn dài khi nghỉ | 3% - 7% | Độ dẻo vừa phải; nhạy cảm với tốc độ làm mát và chất lượng đúc |
| Độ cứng của Brinell | 63 - 70 HB | Mềm hơn hầu hết các hợp kim nhôm; đủ cho khả năng chống mài mòn vừa phải |
| Mô đun đàn hồi | ~ 45 GPA | ~ 70% độ cứng của nhôm; nên được xem xét trong việc sử dụng dễ rung |
| Sức mạnh mệt mỏi (10Chu kỳ) | ~ 105 MPa | Ổn định dưới tải theo chu kỳ; phụ thuộc vào tình trạng bề mặt và khuyết tật |
| Sức mạnh cắt | ~ 145 MPa | Quan trọng trong các ứng dụng xoắn và dây buộc |
5. Khả năng chống ăn mòn của hợp kim magiê az91d
AZ91D có Kháng ăn mòn vừa phải, có thể được cải thiện đáng kể thông qua các phương pháp điều trị bề mặt.
Sự hiện diện của pha, Giàu nhôm, Hình thức các cặp đôi điện ở ranh giới hạt, có thể trở thành các trang web bắt đầu ăn mòn, đặc biệt trong môi trường nước muối hoặc ẩm ướt.
Các phương pháp bảo vệ phổ biến bao gồm:
- Lớp phủ chuyển đổi Chromate
- Anodizing
- Bức tranh tĩnh điện hoặc chất lỏng
- Lớp phủ bột
- Bảo vệ catốt
Những tiến bộ gần đây trong hợp kim, chẳng hạn như các phần tử nhỏ của các yếu tố canxi hoặc trái đất hiếm có.
6. Đúc & Cân nhắc sản xuất hợp kim az91d magiê
AZ91D là hợp kim magiê được sử dụng rộng rãi nhất trong quá trình đúc áp suất cao (HPDC) Do khả năng đúc đặc biệt của nó, sự ổn định kích thước, và hoàn thiện bề mặt tuyệt vời.
Đặc điểm đúc
Tính trôi chảy tuyệt vời
Hợp kim magiê AZ91D thể hiện sự lưu động vượt trội so với nhiều hợp kim magiê và nhôm.
Điều này cho phép nó lấp đầy các khuôn vách mỏng và phức tạp, Điều cần thiết cho các bộ phận như vỏ điện tử, cụm công cụ, và các trường hợp truyền tải.
Xu hướng thấp cho nước mắt nóng
Nhờ nội dung nhôm được tối ưu hóa của nó (~ 9%), AZ91D duy trì nguy cơ nứt nóng trong quá trình hóa rắn. Điều này cho phép các vật đúc có độ tích hợp cao với ít khuyết tật nội bộ hơn.
Cấu trúc vi mô tốt trong HPDC
Đúc chết áp suất cao dẫn đến sự hóa rắn nhanh chóng (~ 10⁴ k/s), sản xuất một cấu trúc vi mô hạt mịn giúp cải thiện sức mạnh và bề mặt.
Tuy nhiên, nó có thể bẫy một số độ bao gồm độ xốp hoặc oxit nếu không được kiểm soát tốt.
Quy trình sản xuất ưa thích: Đúc chết áp suất cao (HPDC)
- Hiệu quả thời gian chu kỳ: Thời gian chu kỳ điển hình từ 30 ĐẾN 90 giây, hỗ trợ sản xuất hàng loạt.
- Khả năng gần lưới: Gia công tối thiểu là cần thiết do dung sai chặt chẽ và sao chép khuôn tuyệt vời.
- Ổn định chiều cao: Tốt cho các thành phần yêu cầu phù hợp chính xác, chẳng hạn như hộp số và giá đỡ.
Các phương pháp đúc ít phổ biến khác cho AZ91D:
- Trọng lực chết đúc (cho khối lượng thấp hơn)
- Thixomolding (Xử lý bán rắn với các tính chất cơ học được cải thiện và độ xốp ít hơn)
- Đúc cát (Không lý tưởng do tính trôi chảy kém trong môi trường áp suất thấp)
Gia công và xử lý hậu kỳ
Khả năng gia công
Hợp kim magiê AZ91D cung cấp khả năng gia công vừa phải. Lực cắt thấp và sự hình thành chip tuyệt vời của nó là lợi thế.
Tuy nhiên, Hóa kim hợp kim tương đối thấp và phản ứng hóa học cao có thể dẫn đến sự hao mòn công cụ và hình thành cạnh tích hợp nếu không được quản lý đúng cách.
Khuyến nghị chính:
- Sử dụng sắc nét, Công cụ cacbua tráng.
- Áp dụng chất lỏng cắt tan trong nước để ngăn chặn quá trình oxy hóa và cải thiện hoàn thiện.
- Tránh gia công khô do nguy cơ đánh lửa chip (mặc dù magiê ít dễ cháy hơn so với thường được giả định).
Tham gia & Thách thức hàn
Hàn AZ91D rất khó khăn do sự hình thành các oxit bề mặt ổn định và phạm vi độ hòa tan rắn của hợp kim.
- Hàn kết hợp (Tig/tôi) là không được khuyến nghị không cần che chắn đặc biệt và làm sạch trước.
- Kỹ thuật tham gia trạng thái rắn giống Ma sát khuấy hàn hoặc buộc chặt cơ học có hiệu quả hơn.
- Liên kết dính cũng được sử dụng trong các bộ phận điện tử và ô tô với vật liệu không giống nhau.
7. Các ứng dụng hợp kim magiê az91d
AZ91D là một trong những hợp kim đúc magiê được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, Chủ yếu là do tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng tuyệt vời của nó, Khả năng đúc vượt trội, và hoàn thiện bề mặt tốt.
Những thuộc tính này làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng cấu trúc và bán cấu trúc nhẹ trong nhiều ngành công nghiệp.
Công nghiệp ô tô
Hợp kim magiê AZ91D đóng vai trò quan trọng trong việc giảm trọng lượng xe và cải thiện hiệu quả nhiên liệu.
Việc sử dụng nó đã mở rộng đáng kể trong xe điện và hybrid, nơi tiết kiệm hàng loạt ảnh hưởng trực tiếp đến phạm vi và hiệu suất.
Các thành phần ô tô điển hình:
- Trường hợp truyền Và vỏ bánh
- Tay lái Và cột lái
- Dấu ngoặc động cơ Và Núi
- Bảng điều khiển Và cấu trúc bảng điều khiển
- Nắp có vỏ, giá đỡ bàn đạp, Và giá đỡ gương
Điện tử tiêu dùng
Do chất lượng bề mặt tuyệt vời của nó, Khả năng đúc tường mỏng, và các đặc tính che chắn điện từ, AZ91D được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử cao cấp.
Các ứng dụng chính:
- Máy tính xách tay Và Khung máy tính bảng
- Vỏ điện thoại di động
- Thân máy ảnh kỹ thuật số
- Vỏ ổ đĩa cứng
- Khung loa
Khả năng tiêu tan nhiệt và độ cứng của nó làm cho nó đặc biệt phù hợp để nhỏ gọn, Thiết bị hiệu suất cao.
Không gian vũ trụ và hàng không
Trong khi hợp kim magiê được sử dụng bảo thủ hơn trong không gian vũ trụ do các quy định an toàn nghiêm ngặt, Hợp kim magiê az91d vẫn tìm thấy sử dụng trong tải trọng thấp, Các ứng dụng cấu trúc và nội thất không quan trọng.
Các thành phần phổ biến:
- Cabin và vỏ buồng lái
- Vỏ điện tử Và cảm biến bao gồm
- Cấu trúc khung ghế
- Giá đỡ bảng điều khiển nội thất
Tiềm năng chống ngọn lửa của nó (với điều trị thích hợp) và khả năng giảm khối lượng rất hấp dẫn đối với các thiết kế và UAV của máy bay trong tương lai.
Thiết bị y tế và thể thao
Nhờ tính tương thích sinh học và khả năng giảm xóc cao của nó, AZ91D ngày càng được sử dụng trong các lĩnh vực thiết bị y tế và thể thao.
Ứng dụng:
- Niềng răng chỉnh hình Và khung giả
- Khung xe đạp Và vỏ bánh
- Đầu câu lạc bộ golf, Khung vợt quần vợt
- Các thành phần xe lăn
Khả năng hấp thụ độ rung của nó làm cho nó lý tưởng cho các thiết bị thể thao đòi hỏi sự chính xác và thoải mái.
Thiết bị công nghiệp & Công cụ điện
Magiê mật độ thấp, sức mạnh, Và độ bền làm cho AZ91D phù hợp cho các công cụ và vỏ bọc công nghiệp hiệu suất cao.
Ví dụ:
- Công cụ điện chứa nhà (VÍ DỤ., Cuộc tập trận, cưa)
- Khung máy phát điện di động
- Vỏ máy bơm và máy nén
- Vỏ dụng cụ cầm tay
8. Ưu điểm của hợp kim magiê az91d
- Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cao: mang lại hiệu suất mạnh với khối lượng tối thiểu
- Khả năng đúc vượt trội: Lý tưởng cho phức tạp, Các thành phần tường mỏng
- Khả năng giảm xóc tốt: Giảm độ rung trong các thành phần nhạy cảm
- Tính tái chế: Magiê đòi hỏi ít năng lượng để tái chế hơn nhôm hoặc thép
- Cải thiện bề mặt bề mặt: có thể đạt được với việc đánh bóng hoặc lớp phủ
- Che chắn nhiệt và điện từ
- Độ ổn định kích thước đáng tin cậy trong tải động
9. Hạn chế và thách thức
- Tính nhạy cảm với ăn mòn điện, đặc biệt là khi được ghép với kim loại không giống nhau
- Độ dẻo hạn chế, làm cho nó không phù hợp cho các bộ phận quan trọng
- Vấn đề hàn, Yêu cầu che chắn và thông lượng đặc biệt
- Độ nhạy cảm của tạp chất: dấu vết sắt, đồng, hoặc niken trên mức ngưỡng làm giảm nghiêm trọng khả năng chống ăn mòn
- Hiệu suất kém trong môi trường hàng hải hoặc hóa học mà không cần bảo vệ thêm
10. Điểm tương đương quốc tế cho AZ91D
| Hệ thống tiêu chuẩn | Tên lớp | Số không | Ghi chú |
| ASTM (Hoa Kỳ) | AZ91D | M11917 | Theo ASTM B93/B93M-Hợp kim đúc phổ biến nhất |
| ISO (Toàn cầu) | M10910 | - | ISO 16220 Chỉ định hợp kim magiê |
| TRONG (Châu Âu) | Một-mgal9zn1 (TRONG 1753) | - | Tính chất hóa học và cơ học tương đương |
| Anh ấy là (Nhật Bản) | Jis h 5202 AZ91D | - | Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản cho magiê đúc |
| GB (Trung Quốc) | Gb/t 5153 AZ91D | - | Thông số kỹ thuật tương đương của Trung Quốc |
11. So sánh với các hợp kim magiê khác
AZ91D thường được coi là điểm chuẩn giữa các hợp kim đúc magiê.
Tuy nhiên, Khi các thành phần kỹ thuật nhẹ, Nó rất cần thiết để so sánh AZ91D với các hợp kim magiê và nhôm phổ biến khác để xác định mức phù hợp nhất cho nhu cầu ứng dụng cụ thể.
| Tài sản / Hợp kim | AZ91D | Am60 | AZ31 | Nhôm 6061 |
| Loại hợp kim | Magiê đúc | Magiê đúc | Magiê rèn | Nhôm rèn |
| Các yếu tố hợp kim chính | ~ 9% al, ~ 1% Zn, Mn | ~ 6% al, Mn | ~ 3% al, ~ 1% Zn, Mn | ~ 1% mg, ~ 0,6% si |
| Tỉ trọng (g/cm³) | 1.81 | 1.80 | 1.77 | 2.70 |
| Độ bền kéo (MPA) | ~ 230 | ~ 220 | ~ 250 | 275Cấm310 |
| Sức mạnh năng suất (MPA) | ~ 160 | ~ 130 | ~ 160 | 240 |
| Kéo dài (%) | 3Mạnh7 | 7Tiết10 | 10–20 | 10Mạnh17 |
| Độ cứng (Brinell) | 63Mạnh70 | ~ 60 | ~ 55 | ~ 95 |
| Khả năng đúc/khả năng định dạng | Xuất sắc (chết đúc) | Rất tốt (chết đúc) | Tốt (phun ra, lăn) | Xuất sắc (rèn) |
| Kháng ăn mòn | Vừa phải (tráng) | Vừa phải | Vừa phải đến tốt | Xuất sắc |
| Khả năng hàn | Nghèo | Nghèo | Tốt | Xuất sắc |
| Sử dụng trường hợp | Các bộ phận đúc cấu trúc | Các bộ phận tự động chịu tác động | Tấm, ống, đùn | Khung, phi cơ, máy móc |
| Điểm mạnh chính | Sức mạnh cao để cân nặng | Độ dẻo cao, độ dẻo dai | Định dạng tốt, Khả năng hàn | Sức mạnh cao, Ăn mòn res. |
| Những hạn chế chính | Độ dẻo thấp, Khả năng hàn | Sức mạnh thấp hơn một chút | Không phù hợp để đúc chết | Nặng hơn, Chi phí năng lượng cao hơn |
12. Xu hướng trong tương lai và r&D Hướng dẫn
Một số r&D xu hướng nhằm mục đích mở rộng khả năng hợp kim magiê AZ91D:
- Lớp phủ nâng cao: Lớp phủ oxy hóa anod hóa cấu trúc nano và khả năng chống ăn mòn
- Bổ sung đất hiếm: Kết hợp các yếu tố như yttri, Cerium, và Neodymium cải thiện khả năng chống leo và ổn định nhiệt
- Vật liệu tổng hợp lai: Vật liệu tổng hợp ma trận magiê được gia cố (MMCS) Tăng cường sức mạnh và độ cứng cho hàng không vũ trụ và phòng thủ
- EV áp dụng: Sử dụng trong vỏ pin, Vỏ xe máy, và các khung cấu trúc để giảm trọng lượng và mở rộng phạm vi lái xe
13. Phần kết luận
Hợp kim AZ91D Magiê vẫn là nền tảng của kỹ thuật nhẹ, Cung cấp một sự kết hợp vượt trội của khả năng đúc, sức mạnh cơ học vừa phải, và khả năng chống ăn mòn được chấp nhận.
Khi các ngành công nghiệp tiếp tục thúc đẩy hiệu quả và trách nhiệm môi trường, Vai trò AZ91D hợp kim magiê AZ91D dự kiến sẽ phát triển, Đặc biệt là khi kết hợp với lớp phủ tiên và sửa đổi hợp kim.
Giải pháp đúc tùy chỉnh của Langhe
Công nghiệp Langhe Chuyên về cung cấp các dịch vụ đúc chết có độ chính xác cao phù hợp với nhu cầu dự án chính xác của bạn.
Với chuyên môn sâu rộng về nhôm, kẽm, và đúc hợp kim magiê, Chúng tôi cung cấp các giải pháp sản xuất OEM và ODM toàn diện cho các ngành công nghiệp như ô tô, Điện tử, Thiết bị công nghiệp, và sản phẩm tiêu dùng.
Những gì chúng tôi cung cấp:
- Phong tục nhôm, kẽm, và đúc magiê
- Thiết kế khuôn trong nhà và hỗ trợ kỹ thuật
- Hỗ trợ cho cả tạo mẫu khối lượng thấp và sản xuất khối lượng lớn
- Dung sai kích thước chặt chẽ và hoàn thiện bề mặt mịn
- Hoàn thành các hoạt động thứ cấp: Gia công CNC, Xử lý bề mặt, và lắp ráp
Tại Langhe, Chúng tôi kết hợp các thiết bị nâng cao với kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo mọi thành phần đáp ứng kỳ vọng hiệu suất và độ tin cậy của bạn.
Từ khái niệm đến sản phẩm cuối cùng, Chúng tôi là đối tác đáng tin cậy của bạn trong sản xuất đúc chết.
Câu hỏi thường gặp
AZ91D có phù hợp cho các ứng dụng biển không?
KHÔNG, trừ khi được phủ rất nhiều. Tốc độ ăn mòn của nó trong nước biển vượt quá 0.5 mm/năm sử dụng 316 Thép không gỉ thay thế cho môi trường biển.
AZ91D có thể được hàn không?
Đúng, Nhưng với khó khăn. Hàn laser hoặc TIG với việc che chắn argon là có thể nhưng đòi hỏi phải có chuyên môn; Chốt cơ học được ưu tiên cho hiệu quả chi phí.
AZ91D so sánh như thế nào với nhôm 6061?
Hợp kim magiê az91d là 35% nhẹ hơn nhưng có độ bền kéo thấp hơn và tốc độ ăn mòn cao hơn. Nó vượt trội trong các ứng dụng quan trọng (VÍ DỤ., Điện tử) Trường hợp sức mạnh thêm 6061 không cần thiết.
AZ91D hợp kim thân thiện với môi trường?
Đúng. Nó là 95% có thể tái chế, với sản xuất phát ra 50% ít hơn bằng nhôm và 80% Ít hơn thép (Hiệp hội Magiê thế giới).
Những ngành công nghiệp nào được hưởng lợi nhiều nhất từ việc sử dụng AZ91D?
ô tô (giảm cân), Điện tử (tính di động), và hàng không vũ trụ (Hiệu quả nhiên liệu)—Undustries nơi có trọng lượng nhẹ hiệu suất và tiết kiệm chi phí.
