AMg-alloy: ลักษณะและคุณสมบัติ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

การใช้อะลูมิเนียมเป็นวัสดุโครงสร้างมีมาช้านานแล้ว อย่างไรก็ตาม มีความโดดเด่นเพียงความถ่วงจำเพาะต่ำ ความเหนียวที่ดี และความต้านทานการกัดกร่อนสูงเท่านั้น ความแข็งแรงและความแข็งของวัสดุนี้ต่ำมาก นักวิทยาศาสตร์โซเวียตได้ขจัดปัญหานี้ไปบางส่วน ซึ่งได้เพิ่มแมกนีเซียมลงในองค์ประกอบ ดังนั้น จึงได้โลหะผสม AMG มาเป็นครั้งแรก

คำอธิบายทั่วไป

วันนี้โลหะผสมชนิดนี้มีหลายประเภท ทั้งหมดแตกต่างกันในลักษณะและขอบเขต ตัวอย่างเช่น คุณสามารถพิจารณาคุณสมบัติของหมวดหมู่ที่สองและสาม นั่นคือ AMg-2 และ AMg-3 องค์ประกอบของโลหะผสม AMG ในกรณีนี้เสริมด้วยองค์ประกอบต่างๆ เช่น Si และ Mn ความต้านทานการกัดกร่อนยังคงอยู่ในระดับสูง ความสามารถในการเชื่อมปรากฏขึ้นเมื่อใช้การเชื่อมประเภทเช่นจุด ลูกกลิ้ง แก๊ส นอกจากนี้ วัสดุทั้งสองกลุ่มนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยการเสียรูปเย็นและร้อนที่ดี

ช่วงนี้ร้อนตัวอย่างเช่น การเสียรูปในภูมิภาคตั้งแต่ 340 ถึง 430 °C ระบายความร้อนหลังจากการเสียรูปประเภทนี้ในที่โล่ง นอกจากนี้ยังควรเสริมด้วยว่าโลหะผสม AMG ประเภทนี้จะไม่แข็งตัวจากการอบชุบด้วยความร้อน โปรไฟล์มักทำจากวัสดุนี้ ในการผลิต ใช้การหลอมสองประเภท: ต่ำที่อุณหภูมิ 270-300 ° C และสูงที่อุณหภูมิ 360-420 ° C

คำอธิบายของ AMG-6

วันนี้ โลหะผสม AMG ทั้งหมดจัดอยู่ในหมวดหมู่ของสารที่เปลี่ยนรูปได้ เป็นมูลค่าเพิ่มว่าจำนวนขององค์ประกอบที่ใช้สำหรับการผสมเช่นเดียวกับคุณสมบัติทางกลถูกควบคุมโดย GOST 4784-97 ตามเอกสารนี้ นอกจากโลหะผสม AMg - อะลูมิเนียมและแมงกานีสแล้ว ยังมีสารเคมีอื่นๆ ในองค์ประกอบอีกด้วย

องค์ประกอบทางเคมี

การพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีของ AMg-6 นั้นคุ้มค่า เนื่องจากถือว่าดีที่สุดในบรรดาวัสดุที่คล้ายคลึงกันทั้งหมด

1. โดยธรรมชาติ ธาตุแรกในรายการคือแมกนีเซียม ตั้งแต่ 5.8% ถึง 6.8% องค์ประกอบนี้เป็นตัวชุบแข็งหลักของอลูมิเนียม หากเพิ่มแมกนีเซียมเพียง 1% ของมวลรวมของอะลูมิเนียมลงในองค์ประกอบ ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นประมาณ 35 MPa สามารถทำได้โดยไม่กระทบต่อความเหนียว อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าแมกนีเซียมช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อนตามธรรมชาติ สิ่งนี้จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากปริมาณเริ่มเกิน 6% และชิ้นส่วนที่ทำจากอะลูมิเนียมอัลลอย AMg-6 อยู่ภายใต้โหลดแบบคงที่
2. แมงกานีสก็ถูกเพิ่มเข้าไปด้วยจำนวนตั้งแต่ 0.5 ถึง 0.8% นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเจียรขนาดเกรนของอลูมิเนียม ซึ่งจะส่งผลดีต่อคุณสมบัติทางกล นอกจากนี้ องค์ประกอบนี้ช่วยลดความเสี่ยงของการแยกส่วนได้อย่างมาก - การกระจายองค์ประกอบทางเคมีที่ไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิวอลูมิเนียม
3. แนะนำไทเทเนียม 0.06% เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการประมวลผล สิ่งที่สำคัญที่สุดคือความสามารถในการเชื่อมของวัสดุ ไททาเนียมสามารถลดโครงสร้างของโลหะผสมให้มีเม็ดละเอียดกว่า รวมทั้งลดแนวโน้มที่จะแตกร้าว ทั้งหมดนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าความแข็งแรงของรอยเชื่อมในวัสดุของโลหะผสม AMg-6 เพิ่มขึ้นอย่างมาก
4. โซเดียม ปริมาณ 0.01%. ในที่นี้ต้องบอกว่าองค์ประกอบนี้ไม่ได้ถูกเพิ่มลงในองค์ประกอบโดยเจตนา เนื่องจากเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาอย่างยิ่ง จึงปรากฏขึ้นเนื่องจากการหลอมเหลวของฟลักซ์ที่ประกอบด้วยไครโอไลต์ จุดหลอมเหลวของโซเดียมอยู่ที่ 96 ° C ซึ่งต่ำกว่าตัวอลูมิเนียมเองมาก ด้วยเหตุนี้ จึงกล่าวได้ว่าคุณลักษณะของโลหะผสม AMG ประเภทนี้เสริมด้วยความเปราะบางของสีแดงที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากโซเดียม
5. ทองแดง จำนวน 0.01%. สารนี้จัดอยู่ในหมวดหมู่ของสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายต่ออะลูมิเนียม การมีทองแดงช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุนี้ได้อย่างมาก นอกจากนี้ยังช่วยลดความเหนียวของโลหะผสม อย่างไรก็ตาม ควรเพิ่มที่นี่ว่าแม้แต่ทองแดงจำนวนเล็กน้อยก็เพิ่มประสิทธิภาพทางกลได้อย่างมาก กล่าวคือ ความแข็งแรงและความแข็ง

ข้อเสียของ AMG-6

แม้จะมีการเพิ่มทั้งหมด แต่โลหะผสมนี้ยังมีข้อเสียอยู่บ้าง

1. ความแข็งแรงของโลหะผสมต่ำพอ เพื่อหลีกเลี่ยงหรือลดผลกระทบของข้อเสียนี้ สามารถเพิ่มสังกะสีได้ถึง 0.8% ลงในองค์ประกอบหรือพื้นผิวสามารถชุบแข็งได้
2. ข้อเสียที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการไม่สามารถชุบแข็งได้ภายใต้อิทธิพลของการอบชุบด้วยความร้อน โลหะผสมทั้งหมดที่มีแมกนีเซียมต่ำกว่า 8% ไม่สามารถชุบแข็งได้

คุณสมบัติด้านบวกของอะลูมิเนียมอัลลอย

การแนะนำองค์ประกอบทางเคมีต่างๆ ทำให้คุณลักษณะบางอย่างได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ

1. คุณสมบัติทางกลอยู่ในระดับที่น่าพอใจ หลังจากการหลอม ความต้านทานแรงดึงจะอยู่ที่ 340 MPa ซึ่งเท่ากับของเหล็กกล้าทั่วไป ความแข็งก็ดีขึ้นอย่างมากเช่นกัน ล้อแม็ก AMg-6 มีดัชนีสูงที่สุด
2. ยังคงส่วนแบ่งต่ำ ซึ่งหมายความว่าการใช้องค์ประกอบจากโลหะผสมนี้ยังคงมีความเกี่ยวข้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกแบบที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับมวลของวัตถุ
3. ต้านทานการกัดกร่อน. หากก่อนหน้านี้สูงพอ โลหะผสมจะกลายเป็นคงกระพันโดยสมบูรณ์ต่อผลกระทบของอากาศในบรรยากาศ น้ำ ตลอดจนกลุ่มของกรดอ่อนและด่าง อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ได้คุณสมบัติเหล่านี้ทั้งหมด จะต้องทำการหลอมที่อุณหภูมิต่ำเท่านั้น
4. อะลูมิเนียม-แมกนีเซียมอัลลอยด์มีความทนทานต่อการสั่นสะเทือนค่อนข้างสูงและมีค่า 130 MPa
5. เทคโนโลยีชั้นสูง. ซึ่งหมายความว่าความสามารถในการเชื่อมของโลหะผสมอยู่ในประเภทแรก นั่นคือ ความหนาแน่นและความแข็งแรงของรอยเชื่อมเกือบจะเท่ากับวัสดุที่เป็นของแข็ง นอกจากนี้ ความเหนียวยังสูงมาก และการยืดตัวของแรงอัด 20%

การใช้งานวัสดุ

มันเป็นโลหะผสม AMg-6 ที่กลายเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด จำหน่ายให้กับตลาดวัสดุก่อสร้างในรูปแบบของแท่ง, ช่อง, แผ่น, มุมที่มีหลากหลายขนาด ชิ้นส่วนเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเมื่อจำเป็นต้องสร้างโครงสร้างแบบเชื่อมโดยจำกัดมวลของวัตถุ วัสดุนี้ยังสามารถนำไปใช้ในการผลิตผิวหนังทั้งภายในและภายนอกสำหรับยานยนต์ที่หลากหลาย นอกจากนี้ สามารถทำถังจากมันได้ ซึ่งเหมาะสำหรับการขนส่งน้ำมัน เป็นต้น