I. خصوصیات فیزیکی و عملکرد مکانیکی
تراکم و سبک وزن
آلیاژ منیزیم فقط چگالی دارد1.74 گرم در سانتی متر مربع(به عنوان مثال ، AZ31 درجه) ، درباره35 ٪ سبک تراز آلیاژ آلومینیوم (2.7g\/cm³).
با استحکام معادل ، آلیاژ منیزیم سبک وزن شدید تری را امکان پذیر می کند. به عنوان مثال ، یک قاب دوچرخه ساخته شده با آلیاژ منیزیم می تواند 30 ٪ وزن را کاهش دهد و مصرف انرژی را 5 ٪ بیش از 100 کیلومتر دوچرخه سواری کاهش دهد.
قدرت و سختی
| دارایی | آلیاژ منیزیم (AZ31) | آلیاژ آلومینیوم (6061- t6) | آلیاژ آلومینیوم Alumold500 |
|---|---|---|---|
| استحکام کششی | 220 MPa | 276 MPa | 472 MPa |
| قدرت خاص | 126 MPa\/(g\/cm³) | 102 MPa\/(g\/cm³) | 170 MPa\/(g\/cm³) |
| سختی معمولی | 40-100 ساعت | 60-100 ساعت | 80-85 ساعت |
دوام و عمر خدمات
آلیاژهای منیزیم نسبت به آلیاژهای آلومینیوم به طور قابل توجهی کمتری دارند. به عنوان مثال ، فریم های دوچرخه منیزیم به طور معمول 2-3 سال طول می کشد (جایگزینی مکرر مورد نیاز) ، در حالی که قاب های آلومینیومی می توانند بیش از 5 سال خدمت کنند.
قالب های آلومینیومی (مانند alumold500) می توانند تا حدی باشند150 ، چرخه {1}}، در حالی که قالبهای منیزیم به دلیل ثبات حرارتی پایین تر نیاز به نگهداری مکرر دارند.
ii. پردازش و اختلاف هزینه
مقایسه فرآیند ریخته گری
| پارامتر | آلیاژ منیزیم | آلیاژ آلومینیوم |
|---|---|---|
| دمای ذوب | 620-680 درجه (گاز بی اثر) | 610-670 درجه (نیتروژن) |
| سرعت تزریق | 1 {1}} 0 m\/s (دیوار 0.5 میلی متر) | 30-60 متر بر ثانیه (دیوار بزرگتر از یا مساوی 1.2 میلی متر) |
| طول عمر | چرخه 100k -150k | چرخه 50k -80k |
ترکیب هزینه
تولید آلیاژ منیزیم نیاز به حفاظت از گاز بی اثر (SF₆ + CO₂) دارد و منجر به هزینه تجهیزات می شود40 ٪ بالاتراز آلومینیوم
هزینه کل برای میله های منیزیم: تقریبا.120 پوند\/کیلوگرم
میله های آلومینیومی:30-50\/کیلوگرم,
با این حال ، مزایای صرفه جویی در وزن منیزیم می تواند بخشی از هزینه را جبران کند.
iii مناسب بودن کاربرد
چه موقع آلیاژ منیزیم را ترجیح دهید
هوا و فضا: قطعات ساختاری فوق العاده سبک (به عنوان مثال ، فضای داخلی کابین) ، که در آن کاهش وزن به طور مستقیم راندمان سوخت را بهبود می بخشد
تجهیزات ورزشی: دوچرخه درجه رقابت و دوچرخه الکترونیکی-کاهش 1 کیلوگرم می تواند 8 ٪ شتاب را افزایش دهد
ساختمانهای سیار: عملکرد لرزه ای برتر در مقایسه با آلومینیوم ، انتقال لرزش را 30 ٪ کاهش می دهد
سناریوهای مزیت آلیاژ آلومینیوم
تولید قالب: Alumold500 472 مگاپاسکال استحکام کششی و گسترش حرارتی کم - ایده آل برای قالب های تزریق دقیق
تجهیزات الکتریکی: رسانایی بالا بیشتر از یا مساوی با 61 ٪ IAC (به عنوان مثال ، {1}} O میله های آلومینیومی) ، مناسب برای نیازهای جریان بالا
ساختارهای مقاوم در برابر خوردگی: E.g., solar panel frames – salt spray resistance >3000 ساعت ، با هزینه کمتر چرخه زندگی
IV محدودیت ها و خطرات
محدودیت های آلیاژ منیزیم
خطر اکسیداسیون: منیزیم خود امضاء در 310 درجه ؛ اقدامات سخت ضد انفجاری در طول پردازش مورد نیاز است. میزان اکسیداسیون 3 × سریعتر از آلومینیوم است.
اتلاف گرما: هدایت حرارتی فقط 156 W\/(M · K) در مقابل 205 W\/(M · K) آلومینیوم است و عملکرد درجه حرارت بالا را محدود می کند.
محدودیت های آلیاژ آلومینیوم
مقاومت خاص پایین تر در مقایسه با منیزیم ؛ سبک وزن شدید ممکن است به گزینه های فیبر کربن نیاز داشته باشد
آلومینیوم با استحکام بالا (به عنوان مثال ، {1}} T6) از مقاومت کمتری برخوردار است و برای جلوگیری از خوردگی استرس به سطح اضافی سطح نیاز دارد
توصیه انتخاب
اگر سبک وزن شدید اولویت است و بودجه اجازه می دهد ، انتخاب کنیدآلیاژهای منیزیم(به عنوان مثال ، میله های AZ31) ، باپوشش های ضد اکسیداسیون
برای دوام و مقرون به صرفه در ساخت و ساز یا برنامه های کاربردی ، استفاده کنیدآلیاژهای آلومینیومی با کارایی بالا(به عنوان مثال ، 6061- t6 یا alumold500)
