Для чего добавляют магний в алюминий

Для чего добавляют магний в алюминий

Широкое применение алюминия в промышленности, прежде всего, связано с его большими природными запасами, а также совокупностью химических, физических и механических характеристик.

Алюминий по содержанию в земной коре (

Физико-механические свойства металлов

Металл	Al	Mg	Ti	Cu	Fe
Tпл, С o	660	651	1800	1083	1535
E, МПа	71000	42000	105000	110000	215000
, г/см 3	2.7	1.74	4.5	8.9	7.8
, МПа	80	120	650	240	210
/	2.9	6.9	14.5	2.7	2.7

Механические свойства алюминиевых сплавов

Влияние легирующих элементов на свариваемость

Химические элементы, рассмотренные при исследовании свариваемости алюминия и его сплавов, делятся на три группы:

Алюминиевые системы

Алюминий совместно с легирующими элементами образует различные системы, содержащие от двух до пяти компонентов. Системы обладают различными механическими, коррозионными, технологическими свойствами, различными структурами и каждая система состоит из нескольких сплавов. Ниже представлены системы алюминия, входящие в них сплавы, их химический состав, свариваемость и свойства.

Система Al-Mg (магналий) является одной из самых перспективных при разработке свариваемых сплавов. Сплавы этой системы (Mg

Особую роль в промышленности играют термически упрочняемые сплавы системы Al-Cu (дуралюмин). Наряду со сравнительно высокими значениями прочностных характеристик эти сплавы обладают хорошей пластичностью, в том числе высокой технологической пластичностью.

Системе Al-Cu присуща хорошая работоспособность при низких температурах. С понижением температуры одновременно растут прочностные характеристики и пластичность. Сплавы хорошо свариваются в сочетании с высокой работоспособностью сварных соединений при низких температурах.

По сравнению со сплавами других систем сплавы Al-Cu мало чувствительны к концентраторам напряжения. Вместе с тем данные сплавы успешно работают в интервале температур до +2500 o С.

К недостаткам сплавов Al-Cu следует отнести их низкую общую коррозионную стойкость. Хотя после термической обработки (закалка +искусственное старение) они имеют удовлетворительную коррозионную стойкость под напряжением. В связи с этим требуется надежная защита конструкции от климатических воздействий и воздействий агрессивной среды. В настоящее время разработана и с успехом применяется система коррозионной защиты. Для защиты листового дуралюминия от коррозии его поверхность плакируют чистым алюминием.

Для машиностроения сплавы этой группы приобретают особую важность. Они необходимы при изготовлении емкостей для жидкого кислорода и водорода. Наибольшее применение нашли в авиастроении для изготовления некоторых деталей турбореактивных двигателей.

Кремний вводят в алюминиевые сплавы в виде специальной добавки или он присутствует как примесь.

Присадка кремния в алюминий позволила создать группу литейных бинарных сплавов типа силумин (эвтектического состава), которым присущи хорошие литейные свойства: высокая жидкотекучесть и герметичность при повышенной коррозионной стойкости.

Горячеломкость. Малолегированные сплавы Al-Si (1…2% Si) при сварке обладают высокой сопротивляемостью к образованию кристаллизационных трещин. С увеличением содержания кремния (от 0,4 до 2%) значение коэффициента трещинообразования (К) достигает 2…3%.

Механические свойства. Из-за отсутствия упрочняющих фаз сплавы Al-Si инертны к термической обработке.

Введение кремния в алюминий до 2,0% повышает его прочностные характеристики и снижает его пластичность.

Коррозионная стойкость. Сплавы Al-Si и их сварные соединения имеют высокую коррозионную стойкость. Кремний не ухудшает коррозионную стойкость алюминия и его сплавов. По коррозионной стойкости занимают промежуточное положение между дуралюминами и магналиями.

С повышением содержания кремния в сплавах до 2% при испытании сварных образцов отмечена их высокая коррозионная стойкость.

Нашли свое основное применение в:

автомобилестроении и строительстве сельскохозяйственных машин для изготовления картеров, деталей колес, корпусов и деталей приборов.

Двойные сплавы Al-Zn при малых добавках Zn (

Литой металл шва при всех содержания магния имеет очень мелкозернистую структуру, тонкое разветвленное дендритное строение. В структуре сплавов данной подгруппы имеются кристаллы избыточного кремния, особенно, это четко проявляется в структуре сплава с 0,4% Mg и 2,0% Si.

С увеличением содержания магния в сплаве ветки дендрита становятся мельче. Наибольшее измельчение наблюдается при 1% Mg. Увеличение Mg до 1,4% не уменьшает размера зерна, а увеличивает количество фазы Mg₂Si.

Угол загиба изменяется от 160 (у бинарных сплавов Al-Si и Al-Mg) до 30…60 о у сплавов за квазибинарным разрезом в трехфазной области a +Mg₂Si-Si.

Коррозионная стойкость. Наибольшей коррозионной стойкостью в системе Al-Mg-Si обладают сплавы, расположенные в области a-твердого раствора и на квазибинарном разрезе. Невысокая коррозионная стойкость у сплавов, находящихся в трехфазной области – Mg₂Si – Si. Сопротивляемость сплавов Al – Mg – Si коррозионному разрушению во многом зависит от содержания кремния в сплаве и количества фазы Mg₂Si.

При разработке свариваемых алюминиевых сплавов представляет теоретический и практический интерес система Al – Zn – Mg.

В данной системе группа термически упрочняемых сплавов способна стариться при комнатной и повышенных температурах [2]. Это значит, что сварные соединения с течением некоторого времени могут повышать свои прочностные характеристики, приближаясь к свойствам основного материала (без дополнительного искусственного старения).

Некоторые сплавы этой группы, несмотря на высокую прочность после термообработки (больше, чем у дюралюминия), до последнего времени не находили применения в промышленности, поскольку высоколегированные сплавы Al – Zn – Mg чрезвычайно склонны к коррозии под напряжением, а низколегированные не имели, существенных преимуществ по прочности по сравнению с высоколегированными не упрочняемыми термической обработкой сплавами типа магналий.

Характерный для сплавов Al – Zn – Mg вид разрушения – коррозионное растрескивание под напряжением – не уменьшил интерес к этой системе. Поиск оптимального химического состава сплавов Al – Zn – Mg продолжается.

Структура. Структура основного материала мелкозернистая с расположением избыточных фаз по границам зерен твердого раствора и внутри их. Структура сварных соединений рассматривалась по подгруппам. В первую подгруппу входили сплавы, содержащие 1,5 % Mg (во всех сплавах) и различное содержание цинка: 1,5; 2,5 и 4,5 %; во вторую подгруппу – сплавы с 5,5 % Mg при изменении цинка от 1,5 до 4,5 %.

Горячеломкость. Сплавы Al – Zn – Mg обладают значительной склонностью к образованию кристаллизационных трещин, коэффициент трещинообразования в исследуемой области сплавов изменяется от 20 до 80 %.

Повышенной горячеломкостью обладают сплавы, у которых (Mg + Zn) > 7 %. Стабильные и удовлетворительные результаты горячеломкости получены при сварке сплавов, находящихся в области – твердого раствора (при Mg и Zn не более 1,2 % ). Определена область с минимальными значениями коэффициента трещинообразования (К 20 % ) при сварке сплавов, находящихся в области + с высоким содержанием магния ( 3…5 % при Zn не более 2 %).

Механические свойства. Уменьшение содержания магния и цинка приводит к росту прочности и снижению пластичности сварных соединений. Максимальная прочность в естественно состаренном состоянии сплавов Al – Zn – Mg достигаются при суммарном содержании магния и цинка около 9 % (400 МПа), т.е. у сплавов, лежащих в фазовой области + Т, ближе к тройной области + + Т.

Пластичность сварного соединений ниже пластичности основного металла и находится в прямой зависимости от содержания в сплаве магния и цинка.

Пластичность основного металла остается неизменно высокой (

160 о ) у целой серии сплавов, находящихся в области a–твердого раствора с содержанием Zn и Mg не более 1,5 и 3,0 % соответственно.

Коррозионная стойкость. Коррозионная стойкость сплавов зависит от суммарного содержания в них Zn и Mg и отношения между ними. Влияет на коррозионную стойкость сварного соединения под напряжением содержание Zn в сплаве и последующая термическая обработка.

Источник

Температура плавления разных металлов в таблице

Сплавы алюминия с магнием

Магний в алюминии

Введение в алюминий магния в количестве до 6 % в качестве главного легирующего элемента дает упрочнение твердого раствора сплава и высокую эффективность деформационного упрочнения. Это обеспечивает сплавам серии 5ххх довольно высокие прочностные свойства – выше, чем у сплавов серии 3ххх — при сохранении хорошей формуемости.

При определенной восприимчивости к межзеренной коррозии (при содержании магния более 3 %) эти сплавы имеют хорошую коррозионную стойкость, особенно сопротивление коррозии в морской воде и морской атмосфере, которая значительно выше, чем у сплавов других серий.

Применение алюминиево-магниевых сплавов

Эти сплавы сочетают в себе хорошую формуемость, довольно высокую прочность, отличную коррозионную стойкость, хорошую анодируемость и лучшую из всех сплавов свариваемость. Поэтому эти алюминиевые сплавы применяют во многих конструкциях, подверженных суровым атмосферным воздействиям, например, в облицовочных панелях зданий, строительных лесах и, особенно, – в судостроении и конструкциях в прибрежных районах и в открытом море, включая нефтяные платформы. Сварные алюминиевые лодки и катера изготавливают исключительно из сплавов этой серии. В автомобилестроении из этих сплавов изготавливают штампованные детали корпуса и шасси благодаря хорошей комбинации прочности и формуемости.

Достижение высокой прочности за счет упрочнения твердого раствора магнием возможно потому, что магний в этой роли является очень эффективным. Кроме того, его высокая растворимость позволяет увеличивать его содержание до 5 % в наиболее легированных сплавах.

Больше магния

Однако в сплавах с высоким содержанием магния существует тенденция к образованию интерметаллидной фазы Mg5Al8 по границам зерен и в областях локализованной деформации внутри микроструктуры. Это происходит потому, что равновесная растворимость магния в алюминии всего лишь около 2 %. Выделение избыточной фазы в этом случае эквивалентно тому, что происходит в сплавах, упрочняемых старением, но с отрицательным эффектом для свойств сплава. Выделение частиц происходит медленно при комнатной температуре, но ускоряется с повышением температуры или, если сплав подвергся интенсивной холодной пластической деформации. Это явление делает сплав восприимчивым к некоторым типам межзеренной коррозии, например, коррозия под напряжением, и/или ухудшение механических свойств в ходе эксплуатации при повышенных температурах.

Роль хрома

Хром в количествах не более 0,35 % добавляют для повышения электрического сопротивления. При больших содержаниях хром имеет тенденцию образовывать очень грубые соединения с другими примесями или добавками, такими, как марганец, железо и титан. Хром обладает низкой скоростью диффузии и образует очень мелкодисперсные фазы, которые сдерживают зарождение и рост зерен. Поэтому он используется для предотвращения роста зерен. Образующиеся при этом волокнистые структуры снижают восприимчивость к коррозии под напряжением и улучшают вязкость. Хром в твердом растворе или в виде мелкодисперсных частиц способствует некоторому повышению прочности. Хром имеет тенденцию окрашивать анодное покрытие этих сплавов в желтый цвет.

Влияние марганца

Добавки марганца, также как и хрома, предназначены для снижения восприимчивости сплавов с высоким содержанием магния к различным формам межзеренной коррозии.

Серия 5ххх в европейском стандарте EN 573-3 включает 44 сплава и их модификаций, в ГОСТ 4784-97 — 13.

Алюминий и магний 2021

Что такое алюминий и магний? Алюминий против магния

алюминий

Алюминиевое слово было получено после того, как квасцы назывались латинскими буквами. Металл был обнаружен Хамфри Дэви, химиком в 1808 году. Алюминий — беловатый серебристый, пластичный и немагнитный металл, присутствующий в изобилии и способствующий примерно 8% земной массы. Он довольно прочный, легкий по весу, а его символ — Al. Алюминий является ключевым металлом, используемым для различных технических продуктов; автомобили, поезда, самолеты, бытовая техника, части компьютерного оборудования, твердое ракетное топливо, ходовые столбы, термит, монеты в таких странах, как Румыния, Финляндия, Франция и Италия, строительство, краски, упаковка, полки в холодильнике и современные интерьеры. Этот металл был обнаружен около 200 лет назад. Наиболее выгодными соединениями алюминия являются оксиды и сульфаты. Алюминий никогда не встречается в элементарном состоянии.

Алюминиевый металл имеет более низкую плотность, очень мягкий, но обладает сильной податливостью. Он также обладает очень хорошей тепловой и электрической проводимостью. Алюминиевый металл можно легко перерабатывать. Различные соединения алюминия включают галогениды, оксиды и гидроксиды, карбид, нитрит, соединения органоалюминия. Все соединения алюминия бесцветны.

Алюминий связан со здоровьем. У людей токсичность алюминия может вызвать гематоэнцефалический барьер. Алюминий не так токсичен, как другие тяжелые металлы, но небольшое количество токсичности может быть вызвано, если оно потребляется более 40 мг / кг тела в день. Хотя алюминий хорошо переносится растениями. Алюминий в его металлической форме в основном производится из бокситов (AlOx (OH) 3-2x).

магниевый

Магний — самый легкий металл, найденный в мире, имеющий блестящий серый цвет с символом Mg. Это второй по численности металл, найденный в земной коре. Это примерно на тридцать четыре процента легче по объему, чем алюминий. Магний был обнаружен Джозефом Блэком в Эдинбурге в 1755 году. Магний также является обильным металлом, присутствующим в массе Земли, но он не встречается не в совокупности по своей природе. Магнезит и доломит являются минералами, которые содержат большое количество магния. В наших океанах есть триллионы тонн магния, присутствующих в них, и именно по этой причине океаны являются крупнейшим источником магния, из которых ежегодно производится 850 000 тонн.

Магний — полезный металл для производства легких изделий, таких как автомобильные сиденья, ноутбуки, сумки для багажа, камеры и электроприборы. Магний смешивается в расплавленном железе, а также для удаления серы. Магний довольно горючий, и именно по этой причине он используется во вспышках, фейерверках и бликах.
Сульфат магния используется в качестве объединяющего агента для фиксации красителей. Гидроксид магния действует как ан
ru.esdifferent.com

Применение алюминия

Ювелирные изделия

В далеком прошлом из-за высокой стоимости алюминия его использовали для изготовления ювелирных изделий. Так, весы с алюминиевыми и золотыми чашами были подарены Д. И. Менделееву в 1889 г.

Когда себестоимость алюминия снизилась, мода на ювелирные изделия из этого металла прошла. Но и в наши дни его используют для изготовления бижутерии. В Японии, например, алюминием заменяют серебро при производстве национальных украшений.

Столовые приборы

По-прежнему пользуются популярностью столовые приборы и посуда из алюминия. В частности, в армии широко распространены алюминиевые фляжки, котелки и ложки.

Стекловарение

Алюминий широко применяют в стекловарении. Высокий коэффициент отражения и низкая стоимость вакуумного напыления — основные причины использования алюминия при изготовления зеркал.

Пищевая промышленность

Алюминий зарегистрирован как пищевая добавка Е173. Ее используют в качестве пищевого красителя, а также для сохранения продуктов от плесени. Е173 окрашивает кондитерские изделия в серебристый цвет.

Военная промышленность

Ракетная техника

Алюминий и его соединения используют в качестве ракетного горючего в двухкомпонентных ракетных топливах и в качестве горючего компонента в твердых ракетных топливах.

Алюминий, магний и их сплавы

Алюминий — легкий металл серебристо-белого цвета, плотность которого составляет 2700 кг/м3, температура плавления 660° С. Алюминий хорошо проводит электрический ток и тепло, высокопластичен, достаточно прочен. Взаимодействуя с кислородом воздуха, алюминий покрывается тонкой прочной пленкой окиси алюминия, которая служит хорошей защитой от дальнейшей коррозии. В природе встречается в виде различных минералов, из которых наиболее распространены бокситы, глиноземы.

В зависимости от химического состава алюминий (ГОСТ 11069-74) подразделяется на алюминий особой чистоты А999, содержащий 99,999% алюминия, высокой чистоты А995, А99, А97, А95, содержащий алюминия соответственно от 99,995 до 99,95%, и технической чистоты А85, А8, А7, А7Е, А6, А5, А5Е и АО, содержащий алюминия соответственно от 99,85 до 99%.

В алюминии находятся примеси: железо, кремний, медь, цинк, титан и пр.В алюминий технической частоты, поставляемый в виде слитков для обработки давлением, вводится титан в количестве до 0,1% для марок А85, А8, А7 и А5 и до 0,15% для марки АО.

Алюминий широко используют для изготовления влектрических проводов, труб, фольги, химической аппаратуры. Чтобы улучшить те или иные свойства алюминия, к нему добавляют различные металлы (медь, магний, цинк, кремний, литий и др.). Получившиеся алюминиевые сплавы обладают высокими механическими свойствами, малой плотностью, высокой электро- и теплопроводностью и хорошей коррозионной стойкостью. В зависимости от технического использования алюминиевые сплавы разделяются на деформируемые и литейные.

Среди деформируемых алюминиевых сплавов (ГОСТ 4784-74) наибольшее применение находят дуралюми-ны — сплавы алюминия с медью (до 5,2%), магнием (до 2,7%) и марганцем (до 1%). Медь и магний повышают прочность сплава, марганец — коррозионную «тонкость. Дуралюмины маркируют буквой Д и числом, обозначающим номер сплава. Например, Д1, Д12, Д16 и т, д.

Из дуралюминов изготовляют листы, трубки, ленты, прутки, проволоку, различные профили, из которых делают детали строительных несущих конструкций и остекленных стеновых панелей. Из литейных алюминиевых сплавов (ГОСТ 2685-75) наибольшее распространение получили силумины — сплавы алюминия с кремнием (от 10 до 13%). Силумины отличаются повышенными по сравнению с алюминием механическими свойствами, хорошей обрабатываемостью резанием, коррозионной стойкостью- обладают высокими литейными свойствами.

Силумины и другие литейные сплавы маркируют буквами АЛ и числом, указывающим порядковый номер сплава (АЛ1, АЛ2). Силумины применяют для изготовления корпусов двигателей, приборов в авиации. Магний-очень легкий металл серебристо-белого цвета, его плотность составляет 1750 кг/м3, температура плавления 650° С, обладает низкими показателями механических свойств. Магний легко окисляется, что усложняет его плавку и разливку. В качестве легирующих элементов, повышающих некоторые свойства магния, применяют алюминии, цинк (упрочняет магниевые сплавы), марганец (повышает коррозионную стойкость).

Магниевые сплавы подразделяются на деформируемые (ГОСТ 14957-76), которые маркируются буквами МА, и литейные (ГОСТ 2856-68), которые маркируются буквами МЛ. После букв стоят числа, указывающие условный номер сплава. Магниевые сплавы используют в самолетостроении (для изготовления бензиновых и масляных баков), а также для производства литых и штампованных деталей.

Производство алюминия

Для производства алюминия используют бокситы — это горная порода, которая содержит гидраты оксида алюминия. Мировые запасы бокситов почти не ограничены и несоизмеримы с динамикой спроса.

Боксит дробят, измельчают и сушат. Получившуюся массу сначала нагревают паром, а затем обрабатывают щелочью — в щелочной раствор переходит большая часть оксида алюминия. После этого раствор длительно перемешивают. На этапе электролиза глинозем подвергают воздействию электрического тока силой до 400 кА. Это позволяет разрушить связь между атомами кислорода и алюминия, в результате чего остается только жидкий металл. После этого алюминий отливают в слитки или добавляют к нему различные элементы для создания алюминиевых сплавов.

АЛЮМИНИЙ, МАГНИЙ И ИХ СПЛАВЫ

Сплавы алюминия с магнием и их свойства.

— сплавы алюминия с магнием. Магналии имеют высокую коррозионную стойкость, хорошо свариваются, имеют высокую прочность, пластичность. При сварке магналиевых сплавов сварные соединения становятся почти равнопрочными основному металлу. Наиболее широкое распространение в промышленности получили сплавы с содержанием магния от
1 до 5 %.
Рост содержания магния в сплаве существенно увеличивает его прочность. Увеличение концентрации магния на каждый процент содержания повышает предел прочности сплава. Сплавы с содержанием магния до 3 % (по массе) не изменяют кристаллическую структуру при комнатной и повышенной температуре, даже в существенно нагартованном состоянии. С ростом концентрации магния в сплаве, в нагартованном состоянии механическая структура сплава становится нестабильной. Кроме того, увеличение содержания магния свыше 6 % приводит к ухудшению коррозионной стойкости сплава. Для улучшения прочностных характеристик сплавы системы Al—Mg легируют хромом, марганцем, титаном, кремнием или ванадием.

Наибольшее применение получили в технике низких температур. Также применяется в авиастроении, судостроении, машиностроении и т.д.

56.Сплавы алюминия с медью и магнием и их свойства.

В авиа — и машиностроении, при изготовлении строй конструкций, использ значительно более твердые сплавы алюминия, т.к они обладают высокими прочностными характеристиками. Один из самых известных — дуралюмины — сплавы алюминия с медью (до 5,2%), магнием (до 2,7%) и марганцем (до 1%)Дуралюмины обладают хорошим сочетанием прочности и пластичности, но имеют при этом не высокую коррозионную стойкость. Путем закалки, т.е. быстрого охлаждения в воде, эту структуру фиксируют при комнатной температуре. При этом раствор получается пересыщенным. В этом состоянии, т.е. в состоянии закалки, дюралюминий очень мягок и пластичен. Дуралюмины маркируют буквой Д и числом, обозначающим номер сплава. Например, Д1, Д12, Д16 и т, д.Типичным представителем дуралюмина является сплав Д16 содержащий 4,3% Сu.1.5%Mg.0.6% Mn. Этот сплав после закалки приобретает особую твёрдость и становится примерно в 7 раз прочнее чистого алюминия. В то же время он почти втрое легче железа. Его получают, сплавляя алюминий с небольшими добавками меди, магния, марганца, кремния и железа.

Физические свойства

Литейные алюминиево-магниевые сплавы

Алюминиевые сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. Легирующие элементы и в деформируемых, и в литейный одни и те же, но в деформируемых сплавах их содержание намного меньше.

Литейные алюминиевые сплавы

Основными легирующими элементами литейных алюминиевых сплавов являются магний, медь и кремний. Они дают качественное изменение природы алюминиевых сплавов. В сплавах Al-Cu, Al-Mg и Al-Mg-Si образуются интерметаллиды, а сплавах Al-Si — эвтектика. Интерметаллиды, особенно в сочетании с эвтектикой, дают возможность применения различных методов термического упрочнения. Другие легирующие элементы — вспомогательные и модифицирующие — применяют в значительно меньших количествах для улучшения заданных механических и физических свойств сплавов.

Сплавы алюминий-магний

Алюминиево-магниевые сплавы являются однофазными бинарными сплавами с уровнем прочности от среднего до высокого и хорошими вязкими свойствами. То, что они являются однофазными, означает, что они не способны повышать свою прочность в результате термической обработки.

Главная особенность этих Al-Mg сплавов состоит в их высокой коррозионной стойкости, в том числе, в морской воде и морской атмосфере. Самая высокая коррозионная стойкость достигается при минимуме примесей – и твердых, и газообразных. Поэтому эти сплавы изготавливают из высококачественных металлов и с особенной тщательностью при его выплавке и разливке. Эти сплавы хорошо свариваются и часто применяются в строительстве для декоративной отделки. Алюминиево-магниевые сплавы легко обрабатываются резанием и имеют привлекательный вид после анодирования.

Сплавы трудные для литья

По сравнению с алюминиево-кремниевыми сплавами все сплавы алюминия с магнием имеют значительно больше проблем при разливке. Они требуют более тщательного проектирования литейных форм и более высокие градиенты температур при затвердевании для получения хороших отливок.

При литье этих сплавов нужно учитывать их повышенную склонность к окислению при плавлении. Это важно еще и потому, что для многих изделий из этих сплавов требуется высокое качество поверхности и дефекты, связанные с оксидами, крайне нежелательны.

Влияние примесей

Литейные сплавы серии 5хх.х

В американской и международной классификации алюминиево-магниевые литейные сплавы образуют серию сплавов 5хх.х. Три из них представлены ниже.

Литейный алюминиевый сплав 514.0

Формула сплава: 4Mg

Химический состав:

Типичные механические свойства (в состоянии поставки):

Физические свойства:

Технологические свойства:

Литейный алюминиевый сплав 518.0

Формула сплава: 8Mg

Химический состав:

Типичные механические свойства (в состоянии поставки):

Физические свойства:

Литейный алюминиевый сплав 520.0

Формула сплава: 10Mg

Химический состав:

Типичные механические свойства (в состоянии поставки):

Физические свойства:

Слитки магния для легирования алюминиевых сплавов

Магний — брат алюминия

Магний во многом похож на алюминий. Плотность магния при 20 °C составляет 1,74 г/см³ — он плавает в жидком алюминии (плотность жидкого алюминия — 2,4 г/см³). Температуры плавления алюминия и магния почти одинаковые: у магния — 650 °C, у алюминия 99,5 % — 657 °C. Поэтому магний прямо загружают в плавильную печь, в отличие, например, от кремния. Чистый кремний имеет высокую температуру плавления, 1415 °C. По этой причине кремний вводят в алюминиевый расплав обычно в составе силумина с содержанием кремния около 12 %. Такой эвтектический алюминиевый сплав Al-Si плавятся при температуре всего лишь около 577 °C.

Фазовая диаграмма алюминий-магний

Источник: Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1996

От чего зависит температура плавления

Для разных веществ температура, при которой полностью перестраивается структура до жидкого состояния – разная. Если взять во внимание металлы и сплавы, то стоит подметить такие моменты:

Термообработка, в большинстве случаев, почти не изменяет устойчивость к нагреву. Единственно верным способом увеличения устойчивости к нагреванию можно назвать внесение изменений в химический состав, для этого и проводят легирование стали.

Магний против алюминия, или почему Samsung Galaxy S7, сделанный из магния, будет потрясающим

Среди множества слухов о Galaxy S7 есть один, который говорит о том, что следующий флагман от Samsung будет немного отличаться с точки зрения дизайна. Новая модель будет сделана из стекла и металла, как и Galaxy S6. Но для внешней рамки телефона вместо алюминия будет использован магниевый сплав. Материал, вероятно, будет использован и внутри устройства, как часть его внутренней структуры. Если это окажется правдой, то будет просто потрясающе, и для этого есть несколько причин, о которых мы расскажем дальше.

Итак, что такое магний?

Магний – щёлочноземельный металл с атомным номером 12. Это блестящий серый твёрдый с многочисленными свойствами часто используют в тех случаях, когда требуется сияющий, прочный материал. Однако, сам по себе магний точно не подходит для использования в потребительских продуктах, так как он очень реактивный. Мы не хотим, чтобы наши гаджеты легко поддавались коррозии или внезапно воспламенялись, не так ли? Именно поэтому для создания различных наиболее практичных сплавов магний смешивают с другими элементами, в том числе с алюминием или цинком. Например, корпус некоторых премиум-ноутбуков, цифровых камер, и даже некоторых сотовых телефонов изготовлен из магниевого сплава. Детали, сделанные из такого сплава, также используются в конструкциях самолётов, ракет, высокопроизводительных и других машин, где снижение веса имеет важное значение.

Почему же магниевые сплавы лучше алюминиевых?

Есть несколько различий между магниевыми сплавами и алюминиевыми. Начнём с того, что первые более лёгкие. Корпус Galaxy S6, например, выполнен из 6013 алюминиевого сплава, который имеет плотность 2,71 г/см³ (0,0979 фунта/дюйм³). Плотность 7000-серии алюминия, используемого в iPhone 6s ещё больше. Для сравнения, магниевые сплавы имеют плотность около 1,8 г/см³ (0,065 фунта/дюйм³). Эти запутанные цифры означают, что магниевые сплавы примерно на 33% легче, чем алюминиевые аналоги. Это в значительной степени влияет на общий вес продукта, которым мы пользуемся. Большинство из нас не против более лёгкого Galaxy S7, не так ли?

Несмотря на то что магниевые сплавы легче, они похожи на (если не лучше, чем) алюминиевые с точки зрения механических характеристик. Они могут быть такими же прочными и долговечными. Они также хорошо рассеивают тепло. Такие сплавы очень хорошо переносят вибрации и удары. Они имеют меньшее влияние на передачу радиоволн. В дополнение ко всему этому, легче сделать структурные элементы, такие как корпус телефона или рамку, из магниевых сплавов, так как они имеют благоприятные механические свойства и низкую точку плавления.

Если магниевые сплавы такие потрясающие, где же они были все это время?

Камера Samsung NX1 имеет корпус, выполненный из магниевого сплава

Исторически, алюминий быстрее набрал популярность, так как этот металл отлично подходит для всего, от банки для газировки до автомобильных двигателей. Он был лёгким, прочным, подходящим для переработки, а усовершенствованные технологии сделали его ещё и дешёвым. Применение магния для коммерческих целей началось намного позже, но сейчас популярность материала находится на подъёме, так как его экономическая эффективность приближается к алюминию. С одной стороны, магниевое сырье по-прежнему намного дороже, чем алюминий, но с другой, машинам легче сделать его сплав, поэтому он экономически эффективен, как и алюминий.

Источник