Applications du magnésium: technologies de déformation plastique des alliages de magnésium (I) Traitement par extrusion des alliages de magnésium
Introduction au projet
Actuellement, la production mondiale annuelle de magnésium primaire et d'alliages de magnésium est proche de 1 million de tonnes.Bien que ce chiffre soit encore nettement inférieur à celui des alliages d'aluminium (plus de 16 millions de tonnes), les alliages de magnésium ont attiré de plus en plus l'attention en raison de leur combinaison unique de propriétés légères, de haute résistance spécifique, d'excellente capacité d'amortissement,et performances de blindage électromagnétique.
En conséquence, les alliages de magnésium font l'objet d'une vaste recherche et sont largement utilisés dans les composants structurels légers, l'électronique, les dispositifs médicaux, l'aérospatiale, les transports et les industries métallurgiques.Le développement des alliages de magnésium s'accélère, avec un fort potentiel à long terme.
Les technologies de traitement des alliages de magnésium comprennent la coulée, la déformation plastique, la métallurgie des poudres, la fabrication additive (impression 3D) et le traitement de surface.traitement de la déformation plastique, tel que l'extrusionLa production de produits en alliage de magnésium à haute performance est essentielle pour la fabrication de produits de fabrication de métaux de haute qualité.
Dans le traitement de la déformation plastique, les billets en alliage de magnésium solide sont chauffés à une plage de température spécifique et soumis à une pression externe,provoquant un débit de plastique contrôlé pour former des composants ayant la forme et les dimensions souhaitées.
Cet article se concentre sur:
Des alliages communs de magnésium adaptés à la déformation plastique
Technologie d'extrusion des alliages de magnésium 1/9
• Cas d'application industriels représentatifs
La plupart des contenus présentés ici sont basés sur une consolidation systématique de la recherche technique existante et de l'expérience industrielle.
I. Grades communs d'alliage de magnésium pour le traitement de la déformation plastique
Les alliages de magnésium peuvent être classés selon leurs éléments d'alliage principaux dans les systèmes suivants:
Série Mg Al (Mg Al Zn)
Série Mg·Zn
Série MgMn
Série de terres rares (MgRE)
Série Mg Li
Les catégories d'alliages de magnésium couramment utilisées pour la déformation plastique comprennent:
AZ31B, AZ40, AZ61, AZ63B, AZ80, M1C, ME20M, ZK60, ZK61, WE43, WE54, VW84M, et LA103 ont été utilisés pour le traitement de l'infection.
Le rôle des principaux éléments alliants
Aluminium (Al)
L'aluminium est l'un des éléments d'alliage les plus utilisés dans les alliages de magnésium.L'aluminium améliore considérablement la résistance mécaniqueCependant, une teneur excessive en aluminium augmente la sensibilité et la fragilité à la corrosion par contrainte.
Zinc (Zn)
Le zinc a une solubilité solide maximale de 6,2% dans le magnésium.et fournit à la fois des effets de renforcement par solution solide et de durcissement par précipitationCependant, des teneurs en Zn supérieures à 1% peuvent entraîner un épuisement thermique à températures élevées.Le zinc est également généralement combiné avec du zirconium ou des éléments de terres rares pour former des alliages de magnésium durcis par précipitation de haute résistance.
Manganèse (Mn)
Le manganèse améliore principalement la résistance à la corrosion des alliages de magnésium.prévenir la formation de composés intermétaux nocifs et améliorer de manière significative la résistance à la corrosion par l'eau de mer des alliages Mg ∆Al et Mg ∆Al ∆Zn.
Étain (Sn) et argent (Ag)
L'ajout d'étain améliore la ductilité et réduit la tendance à la fissuration à chaud lors du traitement thermique.5% de magnésium et fournit un renforcement de la solution solide tout en améliorant la réponse au vieillissement, améliorant ainsi la résistance à haute température et la résistance au ramper.
Zirconium (Zr)
Le zirconium est un puissant raffineur de grains dans les alliages de magnésium, améliorant la qualité de la coulée et améliorant la formabilité lors de la déformation plastique.
Fer (Fe), cuivre (Cu) et nickel (Ni)
Le fer est un élément d'impureté critique qui dégrade considérablement la résistance à la corrosion, même à des niveaux traces.05% et de petites quantités de nickel réduisent également considérablement la résistance à la corrosion, bien qu'ils puissent améliorer la résistance à haute température.
Pour ce qui est des applications, la teneur en nickel doit être maîtrisée sous 0,005%.
Lithium (Li)
Le lithium a une grande solubilité dans le magnésium et fournit un renforcement de la solution solide tout en réduisant considérablement la densité de l'alliage.
Calcium (Ca)
Le calcium a une solubilité limitée dans le magnésium et forme la phase Mg2Ca.et augmenter la température d'allumage.
Éléments de terres rares (RE)
Les éléments de terres rares diffusent lentement dans le magnésium et forment des phases dispersées fines et stables.résultant en une résistance améliorée à la température ambiante, résistance à haute température et résistance à la rampe.
I. Traitement par extrusion des alliages de magnésium
L'extrusion est un procédé de formage sous pression dans lequel un billet chauffé est forcé à traverser une matrice pour obtenir la forme de la section transversale désirée.les presses à extrusion peuvent être classées horizontales ou verticales.
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Près à extrusion horizontale
Dans les presses d'extrusion horizontales, la direction principale du mouvement est parallèle au sol. Les composants clés comprennent le conteneur, la matrice et la béquille.en forçant l'alliage de magnésium à travers la matrice pour former le profil requis.
Près à extrusion verticale
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Je vous en prie,
Les presses à extrusion verticale ont des mouvements et des directions d'extrusion perpendiculaires au sol.Les presses verticales offrent des avantages tels qu'une faible usure, une déformation thermique uniforme, une excellente stabilité dimensionnelle et une excentricité minimale du tube, les rendant particulièrement adaptés à la production de tubes et de profils creux.
Méthodes d'extrusion
En fonction de la direction du débit du matériau, les procédés d'extrusion comprennent:
Extrusion directe vers l'avant
Extrusion indirecte (vers l'arrière)
Extrusion combinée
Dans l'extrusion directe, le métal circule dans la même direction que la pression appliquée, ce qui entraîne un frottement important entre le billet et le récipient.Ce procédé est largement utilisé en raison de la forte adaptabilité de l'équipement et de la qualité de surface stableLes températures d'extrusion typiques des alliages de magnésium varient de 300°C à 450°C.
En cas d'extrusion indirecte, le billet reste immobile par rapport au récipient, éliminant ainsi le frottement et réduisant considérablement la force d'extrusion.Cette méthode permet des rapports d'extrusion plus élevés à des températures plus basses et fournit une microstructure et des propriétés mécaniques uniformes, un rendement de matériau plus élevé et une réduction de la ferraille.
III. Profiles et applications des alliages de magnésium extrudés
Les produits en alliage de magnésium extrudé comprennent les profils solides et les profils creux.Les profils creux nécessitent des conceptions de matrices complexes avec des canaux de débit et des chambres de soudage pour rejoindre les flux métalliques sous haute température et pression.
Jeux vidéo
Outre les méthodes d'extrusion classiques, des recherches ont révélé des techniques avancées telles que l'extrusion asymétrique, l'extrusion rotative à l'envers, l'extrusion cyclique, l'extrusion secondaireet extrusion de billets compositesL'extrusion peut également être combinée à d'autres procédés, notamment l'extrusion + forgeage, l'extrusion + dessin et l'extrusion + laminage.
Anodes pour les sacrifices
Les anodes sacrificielles de magnésium extrudées sont actuellement l'un des produits d'extrusion de magnésium les plus utilisés..
Transport ferroviaire
Les extrusions en alliage de magnésium jouent un rôle clé dans l'allègement des véhicules ferroviaires, en réduisant les vibrations, le bruit et la consommation d'énergie tout en augmentant la capacité de charge utile.des profils en alliage de magnésium de haute précision ont été appliqués avec succès dans les trains à grande vitesse, y compris les panneaux de parois latérales, les porte-bagages, les rails de guidage du sol, les poutres et les éléments longitudinaux.
Machines et appareils pour le textile
Le 7/9
De grands profils creux en alliage de magnésium sont utilisés dans les machines à tricoter et les lits d'aiguilles, ce qui réduit considérablement l'inertie et améliore la stabilité opérationnelle lors d'un fonctionnement à grande vitesse.
Aérospatiale et défense
Dans les applications aérospatiales et militaires, les extrusions en alliage de magnésium tirent parti de leurs avantages en matière de légèreté et de performance de blindage électromagnétique.
IV. Défis actuels dans l'extrusion des alliages de magnésium 1. Réduction des coûts
Bien que les coûts de billet puissent approcher ceux de l'aluminium à grande échelle, les alliages de magnésium nécessitent généralement des vitesses d'extrusion plus faibles pour éviter la fissuration, ce qui entraîne une production plus élevée
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Je vous en prie,
Le développement d'alliages de magnésium extrudables à grande vitesse est essentiel pour réduire les coûts.
la réduction.
2. Haute résistance à haute productivité
De nombreux profils en alliage de magnésium correspondent actuellement aux niveaux de résistance des alliages d'aluminium 6061 et 6063, certains atteignant des résistances à la traction proches de 500 MPa.la productivité et la formabilité sont encore en retard par rapport aux alliages d'aluminiumLes recherches en cours visent à développer des alliages de magnésium de haute résistance adaptés à l'extrusion à grande vitesse, permettant une adoption industrielle plus large.
À propos du soutien technique
Cet article est fourni par Hilbo Magnesium alloy Material co., Ltd, fabricant et fournisseur mondial de matériaux en alliage de magnésium, y compris des feuilles, plaques, tubes, barres,et profils extrudés...etc.
Si vous avez des questions techniques concernant l'extrusion d'alliages de magnésium, la sélection de matériaux ou la conception d'applications, n'hésitez pas à contacter notre équipe technique:
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