Gradi della lega del magnesio: AZ31B, AZ91D Proprietà & Selezione

Spiegazione dei gradi della lega di magnesio: proprietà, composizione e come scegliere quello giusto

Ogni chilogrammo che rimuovi da un componente strutturale funziona anche per modificare l'economia della capacità di carico utile dei costi del carburante e del tempo di ciclo. Quel singolo vantaggio è sufficiente per spiegare perché gli ingegneri economici si sono ripetutamente fissati sul magnesio. Il metallo strutturale più leggero in uso commerciale, con una bassa densità di soli 1,74 g/cm³. Ma l“”magnesium” non è un singolo materiale. È una famiglia di lavorazione CNC al magnesio leghe, ciascuna adattata per un equilibrio specifico di proprietà meccaniche, duttilità, corrosione e tecnologia di produzione.

Questo compendio presenta una panoramica dei principali gradi di lega di magnesioAZ31B, AZ343, AZ61 e ZK60, dati sulle proprietà meccaniche convalidati WE43, WE61 e ZK60, composizioni delle leghe e un diagramma decisionale Se stai spedendo custodie pressofuse o supporti strutturali lavorati, questi dati ti aiuteranno a eliminare i gradi non idonei prima di richiedere un preventivo.

Perché le leghe di magnesio contano per l'ingegneria leggera

Il magnesio è ora il metallo strutturale a densità più bassa nel servizio commerciale È 33% meno denso dell'alluminio, 61% meno denso del titanio e uno sbalorditivo 78% meno denso dell'acciaio Quell'eroe conferisce risparmi off-the-line nel consumo di carburante, guadagni più che proporzionati nel rapporto di carico utile e inerzia più leggera per qualsiasi parte mobile rende così i progettisti aerospaziali e automobilistici desiderosi di implementare leghe di magnesio per un risparmio di peso.

Il rapporto resistenza/peso delle leghe di magnesio è altamente competitivo con molte leghe di alluminio e un paio di acciai legati Il Voce di Wikipedia sulla forza specifica rileva che le leghe di magnesio indurite per precipitazione rivaleggiano con le resistenze specifiche ottenute indurendo il miglior tratto desiderabile di alluminio nelle parti portanti.

Gli ingegneri aerospaziali Boeing e Airbus hanno incorporato applicazioni della lega di magnesio nei rispettivi programmi di aeromobili commerciali. il Associazione Internazionale del Magnesio (IMA) ha registrato in modo affidabile applicazioni di lega di magnesio in fusoliere, custodie satellitari e cambi per elicotteri, auto GT e corpi di biciclette GM ha utilizzato pressofusioni di magnesio in telai di sedili, quadri strumenti e blocchi cilindri Ford utilizza bracci del volante e parti posteriori del sedile di magnesio Circa 70 camere8 di tutti i pressofusioni di magnesio utilizzati in tutto il settore automobilistico sono pressofusioni a caldo.

Come vengono classificati i gradi della lega di magnesio (sistema di denominazione ASTM)

Tutti i gradi di lega di magnesio disponibili in commercio aderiscono al sistema di designazione stabilito in ASTM B951 (inizialmente ASTM B275). Ciascun codice è costituito da due lettere che indicano gli elementi primari della lega, due numeri che mostrano le percentuali in peso approssimative di questi elementi e quindi una lettera che designa la miscela specifica della lega.

Ad esempio, prendi AZ91D-T6. “A”=alluminio, “Z”=zinco, “9”=9% alluminio, “1”=1% zinco, “D”=quarta variazione registrata di questa composizione, e “T6″=soluzione trattata più invecchiata artificialmente.

Codici lettera ASTM per elementi di lega

Nel nostro negozio CNC macchiamo regolarmente fusioni (ad esempio AZ91D) e leghe di magnesio lavorato (ad esempio AZ31B) Questi nomi dicono al macchinista CNC cosa aspettarsi prima del primo taglio: un livello di alluminio più elevato (lettera “A” nel codice) indica una migliore capacità di colata e una minore duttilità mentre una lega contenente zirconio (codici serie K) indica una struttura dei grani più fine e una migliore risposta di forgiatura.

Designazioni comuni del temperatore

Le leghe di magnesio possono essere sostanzialmente suddivise in due gruppi: leghe colate come AZ91, AM60 e AE42 che sono i prodotti finali della pressofusione, della colata a sabbia e della colata permanente in stampo e leghe lavorate come AZ31, AZ61, AZ80 e ZK60 che sono i prodotti finali dell'estrusione, della laminazione e della forgiatura; entrambi i gruppi seguono lo stesso sistema di denominazione delle leghe in numeri di lettere Il magnesio puro è troppo morbido per l'uso strutturale, quindi questi elementi di lega vengono aggiunti per raggiungere proprietà utili delle leghe di magnesio in servizio.

AZ91D – La lega di magnesio fuso più ampiamente utilizzata

AZ91D è la lega di pressofusione predominante nella famiglia del magnesio, è la lega dominante per la pressofusione ad alta pressione in tutto il mondo Le aggiunte di calcio di 0.002.005% e limiti rigorosi su ciascuno di Fe (0.005%), Ni e Cu ai gradi di lega ad alta purezza lo distinguono da AZ91A/B/C che hanno gravi guasti da corrosione galvanica.

Composizione Chimica

Proprietà meccaniche (Die-Cast, F Temper)

Noi di Le-creator lavoriamo motori AZ91D, riduttori, cruscotti ed involucri elettronici per i nostri clienti di elettronica; le proprietà di fusione di questa lega la rendono uno dei materiali di produzione più affidabili disponibili Le sezioni di parete più sottili (fino a 1,5 mm) si riempiono costantemente bene e dopo la solidificazione, la stabilità dimensionale è elevata con limiti di deformazione, ecc. Un elevato contenuto di alluminio conferisce ad AZ91D una resistenza alla corrosione leggermente migliore rispetto alle sue leghe di fusione di alluminio inferiori, poiché l'alluminio aiuta a formare una superficie protettiva di ossido meno permeabile più resistente.

AZ91D è utilizzato nei piantoni dello sterzo delle auto, negli alloggiamenti del cambio, nelle travi del quadro strumenti e negli involucri elettronici. come si può vedere dal Articolo di Wikipedia sulle leghe di magnesio AZ91 sembrerebbe essere la più popolare (globalmente) delle leghe di magnesio pressofuse utilizzate in ogni settore in tutto il mondo.

AZ31B La lega di magnesio lavorato Go-To

AZ31B è di gran lunga la lega di magnesio lavorato più popolare utilizzata per lamiere, piastre, estrusioni e magnesio lavorato parti Proprio come AZ91D nel mondo della fusione, dove domina, AZ31B è la lega a cui si rivolgono la maggior parte degli ingegneri quando un pezzo necessita di laminazione, piegatura, saldatura o lavorazione CNC con calcio a barra e piastra.

Composizione Chimica

Proprietà meccaniche (tempra F)

Il grado che consiglieremo più spesso per i componenti strutturali lavorati a CNC presso il creatore Le è AZ31B. AZ31B La migliore lavorabilità di qualsiasi lega funzionale di magnesio (più spesso si consiglia di eseguire la lavorazione), il chip gestibile lucido ad alte velocità di taglio (il massimo consigliato per la velocità di rotazione è 65-115 m/min) sotto forze di taglio ridotte e l'elevata duttilità (15%) è necessaria per consentire al metallo di resistere alle sollecitazioni di fissaggio senza fessurazioni Utilizzando i dati trovati nel Scheda tecnica AZ31B di AZoM dalla lega di magnesio lavorato AZ31B, la sua resistenza alla trazione di 260 MPa e la resistenza allo snervamento di 200 MPa sono individualmente molto maggiori rispetto all'AZ91D pressofuso utilizzato allo stato as-fabricated.

La saldabilità è un altro vantaggio di resistenza e duttilità di AZ31B. AZ31B è una delle leghe di magnesio più facili da saldare da AC TIG e FSW di foglio AZ31B dà come risultato giunti con resistenza alla trazione fino a 176 MPa per condizioni ottimali AZ31B è disponibile in commercio come lamiera e piastra (sotto ASTM B90) e barre, barre e tubi estrusi (sotto ASTM B107).

Altri gradi notevoli della lega di magnesio: WE43, AZ61, ZK60

AZ91D e AZ31B coprono la maggior parte della domanda commerciale, ma altri tre gradi di lega di magnesio colmano le lacune prestazionali che la serie AZ non può raggiungere principalmente a temperatura elevata, per operazioni di ricerca e in contesti biomedici.

WE43 Rare Il grado ad alte prestazioni R Earth

WE43 è una lega di magnesio ad alte prestazioni con circa 4% ittrio (W), 3.3% mischmetal elementi delle terre rare (E) e Zr per l'affinamento del grano Ciò che rende WE43 speciale è la sua resistenza allo scorrimento viscoso: resistenza alla trazione oltre 180 MPa a 300 °C, molto meglio delle leghe della serie AZ che perdono integrità strutturale oltre i 120 °C. Una recensione in Frontiere nei materiali conferma che gli elementi delle terre rare forniscono una miscela di soluzione solida e rafforzamento delle precipitazioni ad alta temperatura.

Un'altra potenziale applicazione di WE43 è nel campo della medicina Il modulo elastico di WE43 (~45 GPa) è molto più compatibile con l'osso (15-25 GPa) rispetto agli impianti in acciaio o titanio quindi è probabile che ci sarebbe meno schermatura da stress Una carta in PMC/Istituti Nazionali di Sanità piastre di fissazione ossea riportate basate su WE43 con resistenza sufficiente per l'uso sulle ossa del viso medio.

AZ61 – Il cavallo di battaglia per forgiare

AZ61 ha 6% Al e 1% Zn, che lo colloca tra AZ31B (più debole ma più formabile) e AZ80 (più resistente ma meno duttile) È la lega di forgiatura lavorata più comunemente usata per il magnesio e serve anche come filo di riempimento per saldatura Se un negozio ha bisogno di un grado di magnesio lavorato più forte ma non può giustificare il costo delle leghe di terre rare, AZ61 colma quella lacuna.

ZK60 Il grado di estrusione ad alta resistenza

ZK60 è una lega di magnesio-zinco-zirconio di grado di estrusione ad alta resistenza forgiatura e di alta resistenza (6% Zn, ~0.5% Zr) Raggiunge una resistenza alla trazione di 321 MPa lo stato estruso allungamento di 121TP a seconda del metodo di lavorazione 5 81TP proprietà meccaniche di messa ZK60’ molto più vicino alle leghe di alluminio di medio raggio che ai gradi tipici di magnesio Le aggiunte di zirconio producono una struttura a grana estremamente fine, prestando sia ad alta resistenza che formabilità a temperature di lavoro di 250400 °C.

AZ311 vs AZ91D Cast vs Testa-testa Battuta

La scelta più regolarmente fatta nella produzione di Mg è per AZ31B o AZ91D. Queste sono le due famiglie principali (ha lavorato e cast (accoppiamento) e sapere quale domina (e sottoperforma) può salvare costosi mism di materiale.

Un tipico rapporto di errore nei progetti: dichiarare AZ91D classe3 durante la piegatura o la saldatura dopo la fusione Con un allungamento scarso 3-7%, AZ91D si romperà facilmente anche quando AZ31B sopravviverà facilmente La maggiore spesa di alluminio conferisce ad AZ91D una più forte capacità di combattere la corrosione e la colata ma una maggiore tendenza alla fessurazione a caldo, una ridotta resistenza agli urti sotto carichi dinamici e suscettibilità alla corrosione intergranulare se le impurità non sono controllate La capacità di incrudimento è limitata anche nell'AZ91D fuso rispetto all'AZ31B lavorato.

Nel frattempo, avendo specificato AZ31B per un programma domestico ad alto volume in cui la pressofusione ridurrebbe il costo unitario di 60%, sarebbe un errore molto costoso AZ31B è una lega di magnesio lavorato non è pressofuso Finché il tuo volume supera i 5.000 componenti, e la geometria è adatta per la fusione AZ91D trionferà quasi sempre economicamente.

“Tra AZ31B e AZ91D, è davvero una scelta di produzione Fai in modo che il tuo grado mentale sia messo a punto e la macchina cada a posto.”

Squadra Le-creatore Engineering

Come scegliere il grado di lega di magnesio giusto per il tuo progetto

La scelta di un grado di lega di magnesio è un compromesso di cinque parametri: carico meccanico, temperatura, ambiente, processo e quantità Di seguito è riportato l'albero decisionale che utilizziamo nel processo di approvvigionamento dei lavori di lavorazione le nostre capacità di lavorazione della lega di magnesio.

Quando un cliente ci porta una parte con requisiti non identificati, utilizziamo prima AZ31B per la prototipazione e il test poiché riscalda e lavora più velocemente di altri gradi Una volta verificato il progetto di produzione e richiede la pressofusione ad alti volumi, utilizziamo utensili AZ91D pur essendo sicuri che gli studi di geometria e tolleranza con AZ31B non richiederanno alcuna revisione importante.

Domande Frequenti