Magnesiumlegering Grades: AZ31B, AZ91D Eigenschappen & Selectie

Magnesiumlegering Cijfers uitgelegd: eigenschappen, samenstelling en hoe u de juiste kiest

Elke kilogram die je uit een structureel onderdeel verwijdert, werkt ook om de economische aspecten van brandstofkosten, laadvermogen en cyclustijd te wijzigen. Dat ene economische voordeel is genoeg om te verklaren waarom ingenieurs herhaaldelijk hebben gefixeerd op magnesium, het lichtste structurele metaal in commercieel gebruik, met een lage dichtheid van slechts 1,74 g/cm³. Maar “ is geen enkel materiaal. Het is een familie van magnesium CNC-bewerking legeringen, elk op maat gemaakt voor een specifiek evenwicht tussen mechanische eigenschappen, ductiliteit, corrosie en productietechnologie.

Dit compendium presenteert een overzicht van de belangrijkste magnesium magnesium eigenschappenAZ91D, AZ31B, WE43, AZ61, en ZK60 gevalideerde gegevens van de legering, legeringssamenstellingen, en een besluitvormingsdiagram Als u gegoten gevallen of machinaal bewerkte structurele steunen verzendt, zullen deze gegevens u helpen om ongeschikte kwaliteiten uit te roeien voordat u om een offerte vraagt.

Waarom magnesiumlegeringen belangrijk zijn voor lichtgewicht engineering

Magnesium is nu het structurele metaal met de laagste dichtheid in commerciële dienst Het is 33% minder dicht dan aluminium, 61% minder dicht dan titanium, en een duizelingwekkende 78% minder dicht dan staal Die heldendichtheid levert off-the-line besparingen op in brandstofverbruik, meer dan proportionele winsten in payload ratio, en lichtere traagheid voor elk bewegend deel en dus maakt lucht - en ruimtevaart en auto-ontwerpers enthousiast om magnesium alloys te implementeren voor gewichtsbesparing.

De sterkte-gewichtsverhouding van magnesiumlegeringen is zeer concurrerend met veel aluminiumlegeringen en een paar gelegeerde staalsoorten. De Wikipedia-artikel over specifieke sterkte merkt op dat door neerslag geharde magnesiumlegeringen wedijveren met de specifieke sterkten die worden bereikt door het uitharden van de beste aluminium-alle gewenste eigenschappen in lastdragende onderdelen.

Luchtvaart- en ruimtevaartingenieurs Boeing en Airbus hebben toepassingen van magnesiumlegeringen opgenomen in hun respectievelijke commerciële vliegtuigprogramma's. De Internationale Magnesiumvereniging (IMA) heeft betrouwbaar toepassingen van magnesiumlegering in rompen, satellietbehuizingen, en helikopterversnellingsbakken, GT-auto's, en de carrosserieën van fietsen geregistreerd GM heeft magnesium matrijsgietstukken gebruikt in stoelframes, instrumentenpanelen, en cilinderblokken Ford gebruikt magnesium stuurwielarmen en achterbankonderdelen Ongeveer 70-80% van alle magnesium matrijsgietstukken die in de hele automobielsector worden gebruikt, zijn gietstukken met hete kamer.

Hoe de kwaliteiten van magnesiumlegeringen worden geclassificeerd (ASTM-naamgevingssysteem)

Alle in de handel verkrijgbare magnesiumlegeringskwaliteiten voldoen aan het aanduidingssysteem zoals uiteengezet in ASTM B951 (aanvankelijk ASTM B275). Elke code bestaat uit twee letters die de primaire legeringselementen aanduiden, twee cijfers die de geschatte gewichtspercentages van deze elementen weergeven, en vervolgens een letter die het specifieke mengsel van de legering aanduidt.

Neem bijvoorbeeld AZ91D-T6. “A”=aluminium, “Z”=zink, “9”=9% aluminium, “1”=1% zink, “D”=vierde geregistreerde variatie van deze samenstelling, en “T6″=oplossing behandeld plus kunstmatig verouderd.

ASTM-lettercodes voor legeringselementen

In onze CNC-winkel bewerken we regelmatig gietstukken (bijvoorbeeld AZ91D) en gesmeed magnesiumlegeringen (bijvoorbeeld AZ31B) Deze namen vertellen de CNC-machinist wat hij kan verwachten vóór de eerste snede: een hoger aluminiumgehalte (letter “A” in de code) duidt op een beter gietvermogen en een lagere ductiliteit terwijl een legering die zirkonium bevat (codes uit de K-serie) een fijnere korrelstructuur en een betere smeedrespons aangeeft.

Gemeenschappelijke Temperaanduidingen

Magnesiumlegeringen kunnen grofweg in twee groepen worden opgesplitst: gegoten legeringen zoals AZ91, AM60 en AE42, de eindproducten van spuitgieten, zandgieten en permanent vormgieten, en gesmede legeringen zoals AZ31, AZ61, AZ80 en ZK60, de eindproducten van extrusie, walsen en smeden; beide groepen volgen hetzelfde naamgevingssysteem voor letternummers. Zuiver magnesium is te zacht voor structureel gebruik, dus deze legeringselementen worden toegevoegd om nuttige eigenschappen van magnesiumlegeringen tijdens gebruik te bereiken.

AZ91D de Meest Gebruikte Gegoten Magnesiumlegering

AZ91D is de overheersende spuitgietlegering in de magnesiumfamilie, het is de dominante legering voor hogedruk spuitgieten over de hele wereld Calciumtoevoegingen van 0,002-0,005% en strikte limieten op elk van Fe (0,005%), Ni en Cu tot de hoge zuiverheidslegeringskwaliteiten onderscheidt het van AZ91A/B/C die ernstige galvanische corrosiefouten hebben.

Chemische Samenstelling

Mechanische eigenschappen (Die-Cast, F Temper)

Bij Le-creator bewerken we AZ91D-motor, versnellingsbak, instrumentenpaneel en elektronische behuizingen voor onze elektronica-clients; de gieteigenschappen van deze legering maken het tot een van de meest betrouwbare productiematerialen die beschikbaar zijn Dunnere wandsecties (tot 1,5 mm) vullen consistent goed in en na stolling is de maatvastheid hoog met beperkingen op kromtrekken, enz. Een hoog aluminiumgehalte geeft AZ91D een iets betere corrosieweerstand dan de lagere aluminium gegoten legeringen, omdat het aluminium helpt een sterker, minder doorlaatbaar oxide-beschermend oppervlak te vormen.

AZ91D wordt gebruikt in stuurkolommen van auto's, versnellingsbakbehuizingen, balken van instrumentenpanelen en elektronische behuizingen. zoals te zien is aan de Wikipedia-artikel over magnesiumlegeringen AZ91 lijkt (wereldwijd) de populairste van de spuitgietmagnesiumlegeringen te zijn die in elke industrie wereldwijd worden gebruikt.

AZ31B De Go-To Gesmeed Magnesiumlegering

AZ31B is veruit de populairste gesmeed magnesiumlegering die wordt gebruikt voor plaat, plaat, extrusies en machinaal bewerkt magnesium onderdelen Net als AZ91D in de gietwereld, waar het domineert, is AZ31B de legering waar de meeste ingenieurs zich toe wenden wanneer een onderdeel moet worden gerold, gebogen, gelast of CNC-gefreesd uit staafmateriaal en plaat.

Chemische Samenstelling

Mechanische eigenschappen (F-temperatuur)

De rang die wij het vaakst zullen adviseren voor CNC-bewerkte structurele componenten bij Le-creator is AZ31B. AZ31B demonstreert de beste bewerkbaarheid van elke functionele magnesiumlegering (het produceert een glanzende, beheersbare chip bij hoge snijsnelheden (het aanbevolen maximum voor draaisnelheid is 65-115 m/min) onder verminderde snijkrachten (15%) is vereist om het metaal te laten weerstaan armatuurspanningen zonder te barsten Gebruik van gegevens gevonden in de AZoM's AZ31B-gegevensblad van de AZ31B gesmeed magnesiumlegering zijn de treksterkte van 260 MPa en de vloeigrens van 200 MPa afzonderlijk veel groter dan het gegoten AZ91D dat in de as-fabricated staat wordt gebruikt.

Lasbaarheid is een ander sterkte - en ductiliteitsvoordeel van AZ31B. AZ31B is een van de gemakkelijkste magnesiumlegeringen om te lassen door AC TIG, en FSW van AZ31B-plaat resulteert in verbindingen met treksterkte tot 176 MPa voor optimale omstandigheden AZ31B is in de handel verkrijgbaar als plaat en plaat (onder ASTM B90) en geëxtrudeerde staven, staven en buizen (onder ASTM B107).

Andere opmerkelijke magnesiumlegeringsgraden: WE43, AZ61, ZK60

AZ91D en AZ31B dekken de meeste commerciële vraag, maar drie andere magnesiumlegering kwaliteiten vullen prestatieverschillen die de AZ-serie niet kan bereiken in de eerste plaats bij verhoogde temperatuur, in voor operaties, en in biomedische omgevingen.

WE43 De hoge prestatie van de aarde

WE43 is een hoogwaardige magnesiumlegering met ongeveer 4% yttrium (W), 3.3% mischmetal zeldzame aardelementen (E), en Zr voor korrelverfijning Wat WE43 bijzonder maakt is de kruipweerstand: treksterkte boven 180 MPa bij 300 °C, veel beter dan legeringen uit de AZ-serie die structurele integriteit boven 120 °C verliezen Een beoordeling in Grenzen in materialen bevestigt dat zeldzame aardelementen zorgen voor een mengsel van vaste oplossing en precipitatieversterking bij hoge temperatuur.

Een andere potentiële toepassing van WE43 is op het gebied van de geneeskunde De elasticiteitsmodulus van WE43 (~45 GPa) is veel beter compatibel met bot (15-25 GPa) dan stalen of titanium implantaten dus het is waarschijnlijk dat er minder spanningsafscherming zou zijn Een papier in PMC/Nationale Instituten voor Gezondheid gerapporteerde op WE43 gebaseerde botfixatieplaten met voldoende sterkte voor gebruik op middengezichtsbeenderen.

AZ61 Het Smeden Werkpaard

AZ61 heeft 6% Al en 1% Zn, waardoor het tussen AZ31B (zwakker maar vormbaarder) en AZ80 (sterker maar minder ductiel) zit Het is de meest gebruikte smeedsmeedlegering voor magnesium en dient ook als lasvuldraad Als een winkel een sterkere gesmeed magnesiumkwaliteit nodig heeft maar de kosten van zeldzame aardlegeringen niet kan rechtvaardigen, vult AZ61 die opening op.

ZK60 de Hoge-Sterkte Extrusierang

ZK60 is een hoge sterkte smeed - en extrusiekwaliteit magnesium-zink-zirkonium legering (6% Zn, ~0.5% Zr) Het bereikt een treksterkte van 321 MPa in de geëxtrudeerde toestand, met verlenging van 15.28% afhankelijk van de verwerkingsmethode ZK60’ mechanische eigenschappen veel dichter bij het middenbereik aluminiumlegeringen dan bij typische magnesium kwaliteiten Zirkonium toevoegingen produceren een uiterst fijne korrelstructuur, waardoor de legering zowel hoge sterkte als vormbaarheid bij werktemperaturen van 250.400 °C.

AZ311D versus AZ91D Cast-to-Head-hoofd

De meest regelmatig gemaakte keuze in Mg productie is voor AZ31B of AZ91D. Dit zijn de twee belangrijkste families (gesmeed en gegoten -Waar en weten welke domineert (en onderpresteert) kan dure materiaal mismatching besparen.

Een typisch foutenrapport in projecten: AZ91D klasse3 declareren bij buigen of lassen na het gieten Met een slechte rek 3-7% zal AZ91D gemakkelijk barsten zelfs wanneer AZ31B gemakkelijk zal overleven De hogere kosten van aluminium geven AZ91D een sterkere corrosie en gietvermogen bij het bestrijden maar een hogere neiging tot heetscheuren, verminderde slagvastheid onder dynamische belastingen, en gevoeligheid voor intergranulaire corrosie als onzuiverheden niet worden gecontroleerd Het werkhardende vermogen is ook beperkt in gegoten AZ91D in vergelijking met gesmeed AZ31B.

Ondertussen, na AZ31B voor een hoog volume binnenlands programma te hebben gespecificeerd waar het stansen de eenheidskosten met 60% zou verminderen, zou een zeer dure fout zijn AZ31B is een gesmeed magnesiumlegering 'het is niet gegoten Zolang uw volume 5.000 componenten overschrijdt, en de geometrie geschikt is voor het gieten van AZ91D zal bijna altijd economisch zegevieren.

“Bettussen AZ31B en AZ91D, het is echt een productiekeuze. Maak uw mindcast of themind valt op zijn plaats en de mind”.”

1. Creator Engineering Team

Hoe u de juiste magnesiumlegering kiest voor uw project

Het kiezen van een magnesiumlegering is een afweging van vijf parameters: mechanische belasting, temperatuur, omgeving, proces en hoeveelheid. Hieronder vindt u de beslissingsboom die we gebruiken bij het verkrijgen van bewerkingstaken onze magnesiumlegering bewerkingsmogelijkheden.

Wanneer een klant ons een onderdeel met niet-geïdentificeerde vereisten brengt, gebruiken we AZ31B eerst voor prototyping en testen, omdat het sneller verwarmt en machines dan andere kwaliteiten Zodra het productieontwerp is geverifieerd en spuitgieten op hoge volumes vereist, gebruiken we AZ91D-gereedschap, terwijl we er zeker van zijn dat de geometrie- en tolerantiestudies met AZ31B geen grote herziening vereisen.

Veelgestelde vragen