मैग्नीशियम मिश्र धातु के लिए सामान्य मिश्र धातु ग्रेड और वर्गीकरण
मैग्नीशियम मिश्र धातु कास्टिंग को Mg-Al-Zn श्रृंखला (AZ श्रृंखला), Mg-Al-Mn श्रृंखला (AM श्रृंखला), Mg-Zn-Ca श्रृंखला (ZC श्रृंखला), Mg-Re-Zr श्रृंखला (दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातुओं,जैसे कि WE श्रृंखला) मिश्र धातु तत्व प्रणाली के अनुसारनिम्नलिखित उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले ग्रेड और उनके प्रदर्शन विशेषताओं हैंः
1एमजी-अल-ज़ेन श्रृंखला (एजेड श्रृंखला)
विशेषताएं: शामिल हैएल्यूमीनियम (Al) और जस्ता (Zn)तत्वों, उत्कृष्ट कास्टिंग प्रदर्शन, संतुलित शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध, और सबसे अधिक इस्तेमाल किया मैग्नीशियम मिश्र धातु कास्टिंग प्रणाली है।
1. AZ91D
संरचनाः Al 8.5~9.5%, Zn 0.45~0.9%, Mn ≥0.17%, और संतुलन Mg है।
प्रदर्शन विशेषताएंः
उच्च शक्तिः तन्यता शक्ति 200 ~ 220 एमपीए तक पहुंच सकती है, उपज शक्ति लगभग 100 एमपीए है, मध्यम भार वाले संरचनात्मक भागों के लिए उपयुक्त है।
अच्छा संक्षारण प्रतिरोधः उच्च अल् सामग्री के कारण, सतह पर एक घनी Al2O3 ऑक्साइड फिल्म आसानी से बनती है, और नमक छिड़काव प्रतिरोध शुद्ध मैग्नीशियम (लगभग 100 ~ 200 घंटे) से बेहतर है,लेकिन सुरक्षा में सुधार के लिए सतह उपचार अभी भी आवश्यक है.
कास्टिंग प्रसंस्करण क्षमताः उत्कृष्ट तरलता, जटिल पतली दीवार वाले भागों के लिए उपयुक्त (न्यूनतम दीवार मोटाई 1.5 मिमी तक हो सकती है), रेत कास्टिंग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है,धातु मोल्ड कास्टिंग और उच्च दबाव मर कास्टिंग.
विशिष्ट अनुप्रयोगः ऑटोमोटिव गियरबॉक्स आवास, स्टीयरिंग कॉलम ब्रैकेट, मोटरसाइकिल इंजन सिलेंडर, बिजली उपकरण आवास।
2. AZ31B
संरचनाः Al 2.5~3.5%, Zn 0.6~1.4%, Mn ≥0.2%, संतुलन Mg.
प्रदर्शन विशेषताएंः
मध्यम शक्तिः लगभग 170 एमपीए की तन्यता शक्ति, अच्छी प्लास्टिसिटी (लंबाई 8 ~ 12%) एक निश्चित कठोरता की आवश्यकता वाले भागों के लिए उपयुक्त है।
उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटीः टीआईजी और एमआईजी वेल्डिंग द्वारा जोड़ा जा सकता है, अक्सर संरचनात्मक भागों के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें पोस्ट-प्रोसेसिंग या असेंबली की आवश्यकता होती है।
कमजोर संक्षारण प्रतिरोधः अल्कोहल की मात्रा कम है और सतह उपचार (जैसे एनोडाइजिंग) सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
विशिष्ट अनुप्रयोगः साइकिल फ्रेम, 3C उत्पाद मध्य फ्रेम, चिकित्सा उपकरण ब्रैकेट।
2एमजी-अल-एमएन श्रृंखला (एएम श्रृंखला)
विशेषताएंः इसमें एल्यूमीनियम (Al) और मैंगनीज (Mn) होता है, इसमें Zn तत्व नहीं होता है, AZ श्रृंखला की तुलना में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डेबिलिटी, उच्च प्लास्टिकिटी होती है।
1. AM60B
संरचनाः Al 5.6 ~ 6.4%, Mn ≥ 0.28%, संतुलन Mg (बिना Zn) ।
प्रदर्शन विशेषताएंः
उच्च कठोरता और प्रभाव प्रतिरोधः लम्बाई 8~10% तक पहुंच सकती है, तन्यता शक्ति लगभग 180 एमपीए है, उपज शक्ति लगभग 85 एमपीए है, गतिशील भार या प्रभाव वाले दृश्यों के लिए उपयुक्त है।
उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोधः क्योंकि Mn Fe और Ni जैसी अशुद्धियों के साथ उच्च पिघलने बिंदु यौगिकों (जैसे MnFe2Al8) का गठन करता है, इसलिए अंतरग्रंथि संक्षारण की प्रवृत्ति कम हो जाती है,और नमक स्प्रे प्रतिरोध AZ91D की तुलना में लगभग 30% अधिक है (लगभग 150 ~ 250 घंटे).
कास्टिंग प्रसंस्करण क्षमताः तरलता AZ91D की तुलना में थोड़ा कम है, लेकिन गर्म क्रैकिंग की प्रवृत्ति छोटी है। यह रेत कास्टिंग और धातु कास्टिंग के लिए उपयुक्त है।उच्च दबाव डाई कास्टिंग की सिफारिश नहीं की जाती है (मोल्ड पर चिपकने के लिए आसान).
विशिष्ट अनुप्रयोगः ऑटोमोबाइल पहियों, एयरबैग आवास, स्की बाइंडिंग और एयरोस्पेस इंटीरियर।
2. AM50A
संरचनाः Al 4.5~5.3%, Mn ≥0.28%, और संतुलन Mg है।
प्रदर्शन विशेषताएंः
कम अल्फी सामग्रीः प्लास्टिसिटी में और सुधार होता है (लंबाई 12% तक पहुंच सकती है), लेकिन शक्ति थोड़ा कम हो जाती है (तन्यता शक्ति लगभग 160 एमपीए है) ।
उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोधः उन दृश्यों के लिए उपयुक्त है जिनमें लगातार वेल्डिंग या संक्षारक मीडिया (जैसे बाथरूम हार्डवेयर, समुद्री उपकरण सहायक उपकरण) के संपर्क की आवश्यकता होती है।
विशिष्ट अनुप्रयोगः वेल्डेबल संरचनात्मक भाग, संक्षारण प्रतिरोधी वाल्व भाग।
3. अन्य सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु ग्रेड
1एमजी-जेन-का प्रणाली (ZC63)
संरचनाः Zn 5.5~6.5%, Ca 2.5~3.5%, संतुलन Mg.
प्रदर्शन विशेषताएंः
उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रदर्शनः 150 ~ 200 °C पर तन्यता शक्ति प्रतिधारण दर 70% से अधिक है, जो AZ / AM श्रृंखला से बेहतर है।
जैव संगतताः कै तत्व इसे अपघटनीय गुण देता है और इसका उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में किया जाता है (जैसे अवशोषित हड्डी के नाखून) ।
विशिष्ट अनुप्रयोगः इंजन के गर्मी प्रतिरोधी भाग, जैव चिकित्सा प्रत्यारोपण।
2दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु (WE43, WE54)
संरचनाः इसमें दुर्लभ पृथ्वी तत्व (जैसे Y, Nd) और Zr होते हैं, जैसे WE43 में Y 2.9~3.5%, Nd 0.4~1.0%, Zr 0.4~1.0% होता है।
प्रदर्शन विशेषताएंः
अल्ट्रा-हाई हीट रेसिस्टेंसः 250°C पर इसकी तन्यता शक्ति 180 एमपीए तक पहुंच सकती है, और इसमें उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध है और इसका उपयोग एयरोस्पेस इंजन भागों के लिए किया जाता है।
मजबूत रेंगने का प्रतिरोधः उच्च तापमान और उच्च दबाव के तहत विकृत होना आसान नहीं है, और टर्बोचार्जर आवास और मिसाइल डिब्बों के लिए उपयुक्त है।
विशिष्ट अनुप्रयोगः विमान इंजन के घोंसले, अंतरिक्ष यान के संरचनात्मक भाग।
चयन तर्कः
यदि उच्च शक्ति + उच्च कास्टिंग सटीकता (जैसे पतली दीवार वाले जटिल भाग) की आवश्यकता है, तो AZ91D चुनें,लेकिन जंग प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए समानांतर सतह उपचार (जैसे इलेक्ट्रोप्लेटिंग या माइक्रो-आर्क ऑक्सीकरण) की आवश्यकता होती है.
यदि आपको झटके प्रतिरोध + संक्षारण प्रतिरोध + वेल्डेबिलिटी (जैसे गतिशील भार या भागों को बाद में संसाधित करने की आवश्यकता है) की आवश्यकता है, तो AM60B चुनें,जो रेत कास्टिंग के मध्यम और बड़े भागों के लिए उपयुक्त है.
सारांश
मैग्नीशियम मिश्र धातु कास्टिंग ग्रेड के चयन में ताकत, कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध, संचालन तापमान और कास्टिंग प्रक्रिया के पांच मुख्य आयामों पर ध्यान केंद्रित किया जाना चाहिए।AZ91Dऔर AM60B, सबसे प्रमुख वाणिज्यिक ग्रेड के रूप में, क्रमशः "उच्च शक्ति कास्टिंग" और "उच्च कठोरता संक्षारण प्रतिरोध" परिदृश्यों पर हावी हैं, जबकि दुर्लभ पृथ्वीमैग्नीशियम मिश्र धातु, Zn-Ca श्रृंखला, आदि विशेष क्षेत्रों (जैसे उच्च तापमान और चिकित्सा उपचार) में एक अपरिवर्तनीय भूमिका निभाते हैं।नई ऊर्जा वाहनों और एयरोस्पेस जैसे उद्योगों में हल्के वाहनों की मांग में वृद्धि के साथ, उच्च प्रदर्शन वाले मैग्नीशियम मिश्र धातु कास्टिंग और उनकी मिश्र धातु प्रणालियों का पुनरावृत्ति और उन्नयन जारी रहेगा।
मैग्नीशियम मिश्र धातु के लिए सामान्य मिश्र धातु ग्रेड और वर्गीकरण
मैग्नीशियम मिश्र धातु कास्टिंग को Mg-Al-Zn श्रृंखला (AZ श्रृंखला), Mg-Al-Mn श्रृंखला (AM श्रृंखला), Mg-Zn-Ca श्रृंखला (ZC श्रृंखला), Mg-Re-Zr श्रृंखला (दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातुओं,जैसे कि WE श्रृंखला) मिश्र धातु तत्व प्रणाली के अनुसारनिम्नलिखित उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले ग्रेड और उनके प्रदर्शन विशेषताओं हैंः
1एमजी-अल-ज़ेन श्रृंखला (एजेड श्रृंखला)
विशेषताएं: शामिल हैएल्यूमीनियम (Al) और जस्ता (Zn)तत्वों, उत्कृष्ट कास्टिंग प्रदर्शन, संतुलित शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध, और सबसे अधिक इस्तेमाल किया मैग्नीशियम मिश्र धातु कास्टिंग प्रणाली है।
1. AZ91D
संरचनाः Al 8.5~9.5%, Zn 0.45~0.9%, Mn ≥0.17%, और संतुलन Mg है।
प्रदर्शन विशेषताएंः
उच्च शक्तिः तन्यता शक्ति 200 ~ 220 एमपीए तक पहुंच सकती है, उपज शक्ति लगभग 100 एमपीए है, मध्यम भार वाले संरचनात्मक भागों के लिए उपयुक्त है।
अच्छा संक्षारण प्रतिरोधः उच्च अल् सामग्री के कारण, सतह पर एक घनी Al2O3 ऑक्साइड फिल्म आसानी से बनती है, और नमक छिड़काव प्रतिरोध शुद्ध मैग्नीशियम (लगभग 100 ~ 200 घंटे) से बेहतर है,लेकिन सुरक्षा में सुधार के लिए सतह उपचार अभी भी आवश्यक है.
कास्टिंग प्रसंस्करण क्षमताः उत्कृष्ट तरलता, जटिल पतली दीवार वाले भागों के लिए उपयुक्त (न्यूनतम दीवार मोटाई 1.5 मिमी तक हो सकती है), रेत कास्टिंग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है,धातु मोल्ड कास्टिंग और उच्च दबाव मर कास्टिंग.
विशिष्ट अनुप्रयोगः ऑटोमोटिव गियरबॉक्स आवास, स्टीयरिंग कॉलम ब्रैकेट, मोटरसाइकिल इंजन सिलेंडर, बिजली उपकरण आवास।
2. AZ31B
संरचनाः Al 2.5~3.5%, Zn 0.6~1.4%, Mn ≥0.2%, संतुलन Mg.
प्रदर्शन विशेषताएंः
मध्यम शक्तिः लगभग 170 एमपीए की तन्यता शक्ति, अच्छी प्लास्टिसिटी (लंबाई 8 ~ 12%) एक निश्चित कठोरता की आवश्यकता वाले भागों के लिए उपयुक्त है।
उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटीः टीआईजी और एमआईजी वेल्डिंग द्वारा जोड़ा जा सकता है, अक्सर संरचनात्मक भागों के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें पोस्ट-प्रोसेसिंग या असेंबली की आवश्यकता होती है।
कमजोर संक्षारण प्रतिरोधः अल्कोहल की मात्रा कम है और सतह उपचार (जैसे एनोडाइजिंग) सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
विशिष्ट अनुप्रयोगः साइकिल फ्रेम, 3C उत्पाद मध्य फ्रेम, चिकित्सा उपकरण ब्रैकेट।
2एमजी-अल-एमएन श्रृंखला (एएम श्रृंखला)
विशेषताएंः इसमें एल्यूमीनियम (Al) और मैंगनीज (Mn) होता है, इसमें Zn तत्व नहीं होता है, AZ श्रृंखला की तुलना में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डेबिलिटी, उच्च प्लास्टिकिटी होती है।
1. AM60B
संरचनाः Al 5.6 ~ 6.4%, Mn ≥ 0.28%, संतुलन Mg (बिना Zn) ।
प्रदर्शन विशेषताएंः
उच्च कठोरता और प्रभाव प्रतिरोधः लम्बाई 8~10% तक पहुंच सकती है, तन्यता शक्ति लगभग 180 एमपीए है, उपज शक्ति लगभग 85 एमपीए है, गतिशील भार या प्रभाव वाले दृश्यों के लिए उपयुक्त है।
उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोधः क्योंकि Mn Fe और Ni जैसी अशुद्धियों के साथ उच्च पिघलने बिंदु यौगिकों (जैसे MnFe2Al8) का गठन करता है, इसलिए अंतरग्रंथि संक्षारण की प्रवृत्ति कम हो जाती है,और नमक स्प्रे प्रतिरोध AZ91D की तुलना में लगभग 30% अधिक है (लगभग 150 ~ 250 घंटे).
कास्टिंग प्रसंस्करण क्षमताः तरलता AZ91D की तुलना में थोड़ा कम है, लेकिन गर्म क्रैकिंग की प्रवृत्ति छोटी है। यह रेत कास्टिंग और धातु कास्टिंग के लिए उपयुक्त है।उच्च दबाव डाई कास्टिंग की सिफारिश नहीं की जाती है (मोल्ड पर चिपकने के लिए आसान).
विशिष्ट अनुप्रयोगः ऑटोमोबाइल पहियों, एयरबैग आवास, स्की बाइंडिंग और एयरोस्पेस इंटीरियर।
2. AM50A
संरचनाः Al 4.5~5.3%, Mn ≥0.28%, और संतुलन Mg है।
प्रदर्शन विशेषताएंः
कम अल्फी सामग्रीः प्लास्टिसिटी में और सुधार होता है (लंबाई 12% तक पहुंच सकती है), लेकिन शक्ति थोड़ा कम हो जाती है (तन्यता शक्ति लगभग 160 एमपीए है) ।
उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोधः उन दृश्यों के लिए उपयुक्त है जिनमें लगातार वेल्डिंग या संक्षारक मीडिया (जैसे बाथरूम हार्डवेयर, समुद्री उपकरण सहायक उपकरण) के संपर्क की आवश्यकता होती है।
विशिष्ट अनुप्रयोगः वेल्डेबल संरचनात्मक भाग, संक्षारण प्रतिरोधी वाल्व भाग।
3. अन्य सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु ग्रेड
1एमजी-जेन-का प्रणाली (ZC63)
संरचनाः Zn 5.5~6.5%, Ca 2.5~3.5%, संतुलन Mg.
प्रदर्शन विशेषताएंः
उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रदर्शनः 150 ~ 200 °C पर तन्यता शक्ति प्रतिधारण दर 70% से अधिक है, जो AZ / AM श्रृंखला से बेहतर है।
जैव संगतताः कै तत्व इसे अपघटनीय गुण देता है और इसका उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में किया जाता है (जैसे अवशोषित हड्डी के नाखून) ।
विशिष्ट अनुप्रयोगः इंजन के गर्मी प्रतिरोधी भाग, जैव चिकित्सा प्रत्यारोपण।
2दुर्लभ पृथ्वी मैग्नीशियम मिश्र धातु (WE43, WE54)
संरचनाः इसमें दुर्लभ पृथ्वी तत्व (जैसे Y, Nd) और Zr होते हैं, जैसे WE43 में Y 2.9~3.5%, Nd 0.4~1.0%, Zr 0.4~1.0% होता है।
प्रदर्शन विशेषताएंः
अल्ट्रा-हाई हीट रेसिस्टेंसः 250°C पर इसकी तन्यता शक्ति 180 एमपीए तक पहुंच सकती है, और इसमें उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध है और इसका उपयोग एयरोस्पेस इंजन भागों के लिए किया जाता है।
मजबूत रेंगने का प्रतिरोधः उच्च तापमान और उच्च दबाव के तहत विकृत होना आसान नहीं है, और टर्बोचार्जर आवास और मिसाइल डिब्बों के लिए उपयुक्त है।
विशिष्ट अनुप्रयोगः विमान इंजन के घोंसले, अंतरिक्ष यान के संरचनात्मक भाग।
चयन तर्कः
यदि उच्च शक्ति + उच्च कास्टिंग सटीकता (जैसे पतली दीवार वाले जटिल भाग) की आवश्यकता है, तो AZ91D चुनें,लेकिन जंग प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए समानांतर सतह उपचार (जैसे इलेक्ट्रोप्लेटिंग या माइक्रो-आर्क ऑक्सीकरण) की आवश्यकता होती है.
यदि आपको झटके प्रतिरोध + संक्षारण प्रतिरोध + वेल्डेबिलिटी (जैसे गतिशील भार या भागों को बाद में संसाधित करने की आवश्यकता है) की आवश्यकता है, तो AM60B चुनें,जो रेत कास्टिंग के मध्यम और बड़े भागों के लिए उपयुक्त है.
सारांश
मैग्नीशियम मिश्र धातु कास्टिंग ग्रेड के चयन में ताकत, कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध, संचालन तापमान और कास्टिंग प्रक्रिया के पांच मुख्य आयामों पर ध्यान केंद्रित किया जाना चाहिए।AZ91Dऔर AM60B, सबसे प्रमुख वाणिज्यिक ग्रेड के रूप में, क्रमशः "उच्च शक्ति कास्टिंग" और "उच्च कठोरता संक्षारण प्रतिरोध" परिदृश्यों पर हावी हैं, जबकि दुर्लभ पृथ्वीमैग्नीशियम मिश्र धातु, Zn-Ca श्रृंखला, आदि विशेष क्षेत्रों (जैसे उच्च तापमान और चिकित्सा उपचार) में एक अपरिवर्तनीय भूमिका निभाते हैं।नई ऊर्जा वाहनों और एयरोस्पेस जैसे उद्योगों में हल्के वाहनों की मांग में वृद्धि के साथ, उच्च प्रदर्शन वाले मैग्नीशियम मिश्र धातु कास्टिंग और उनकी मिश्र धातु प्रणालियों का पुनरावृत्ति और उन्नयन जारी रहेगा।
