O magnésio é um metal jovem que foi desenvolvido no século XX; Sua atividade química é forte e sua afinidade com o oxigênio é grande. É frequentemente usado como um agente redutor para substituir metais como titânio, zircônio, urânio e berílio. O metal de magnésio não é magnético e tem boa dissipação de calor. As propriedades estruturais do magnésio são semelhantes às de alumínio, por isso possuem vários usos como metal leve e podem ser usados como material de liga para aeronaves e mísseis. No entanto, o magnésio é inflamável no ponto de ignição da gasolina, o que limita sua aplicação.
Devido à baixa resistência mecânica do magnésio puro, a liga de alumínio-magnésio é usada principalmente. É leve e tem uma certa força. Usado na fabricação de carros e trens. O Magnesium Metal é o principal elemento de liga em ligas de alumínio, e a demanda anual no mundo é de cerca de 150.000 toneladas. Meu país usa o magnésio como um elemento de liga e a demanda anual é de cerca de 10.100 toneladas. Existem 4 séries principais de ligas de magnésio: MG-AL-ZN-MN (série AZ), MG-AL-Mn (série AM), MG-AL-SI (como série), MG-AL-RARE Earth (série EA), cada um deles tem desempenho único, pode atender às necessidades de várias funções e será amplamente utilizado.
Aplicações na indústria de defesa
A guerra moderna exige que os militares tenham a capacidade de implantar rapidamente o movimento em longas distâncias e requer armas e equipamentos leves. Um grande número de materiais metais leves será usado em armas de mão, veículos de combate blindados, veículos de transporte e armas guiadas pela aviação.
O peso leve é uma direção importante para melhorar o desempenho do combate de armas e equipamentos. As propriedades leves do magnésio determinam que as ligas de magnésio são materiais estruturais indispensáveis para a produção de veículos aeroespaciais, aeronaves militares, mísseis, carros de alta mobilidade e navios, como cabeças de foguete, cabeças de ignição de mísseis e componentes de espaços. e explosões etc. Portanto, desenvolver vigorosamente a faixa de aplicação de ligas de magnésio é a necessidade de modernização da defesa nacional.
Aplicação na indústria siderúrgica
Atualmente, o magnésio é usado principalmente para fundição na indústria metalúrgica e dessulfurização do aço. With the increasing demand for high-strength and low-sulfur steel used in the automotive industry, oil and natural gas pipelines, offshore drilling platforms, bridge construction and other fields, in recent years, my country's Anshan Iron and Steel, Baosteel, Wuhan Iron and Steel, Benxi Iron and Steel, Baotou Iron and Steel, Panzhihua Iron and Steel, Shougang And other iron and steel enterprises have used magnesium pó para dessulfurização profunda para obter aço de alta qualidade e obteve bons resultados. O pó de magnésio é usado para dessulfurização de aço e possui um enorme mercado potencial.
Aplicação de magnésio na indústria automobilística
O magnésio é um dos materiais metálicos estruturais mais leves e tem as vantagens de alta resistência específica e rigidez específica, amortecimento forte, boa usinabilidade e fácil reciclagem. As ligas de magnésio são usadas na indústria automotiva em casa e no exterior para reduzir o peso, economizar energia, reduzir a poluição e melhorar o meio ambiente. Atualmente, o maior consumo mundial de ligas de magnésio está na indústria automobilística. Para reduzir o peso total dos automóveis, as peças de fundição de liga de magnésio são usadas cada vez mais em automóveis, incluindo painéis de instrumentos, rodas de direção, caixas de engrenagens, fundo de óleo, tampas de cilindro, moldura de assentos e cubo de roda (xaronete de rodas) e outros componentes-chave. De acordo com as estatísticas, em 2003, a quantidade média de liga de magnésio usada em cada automóvel nos Estados Unidos atingiu cerca de 60 kg. A Associação Americana de Materiais Automotivos (USAMP) espera que a quantidade de liga de magnésio usada em cada automóvel produzido na América do Norte atinja cerca de 160 kg até 2020. Atualmente, o uso de ligas de magnésio na indústria automóvel na China ainda está em sua infância. Exceto pelos Shanghai Volkswagen, outros fabricantes de automóveis não têm planos de desenvolvimento específicos para a fabricação de ligas de magnésio. O consumo de combustível de automóveis por 100 quilômetros nos países desenvolvidos acabará atingindo a meta de 3 litros. O magnésio usado em automóveis europeus é responsável por 14% do consumo total de magnésio e espera -se aumentar a uma taxa de 15% a 20% no futuro. Os dados mostram que a taxa de crescimento das ligas globais de magnésio em fundições automotivas permaneceu no nível de 15% por muitos anos consecutivos, que é um novo destaque da indústria no momento e no futuro. Dongfeng, Changan e outros automóveis do meu país começaram a usar ligas de magnésio. Em breve, Chongqing, Chengdu e outros países se tornarão bases de produção para a pesquisa, desenvolvimento e aplicação de ligas de magnésio para automóveis em meu país. Portanto, promover de maneira abrangente o uso de produtos de liga de magnésio em automóveis se tornarão uma importante direção de desenvolvimento para a nova indústria material.
Outras aplicações - As propriedades leves do magnésio trazem grandes perspectivas para aplicações de magnésio. Como um dos métodos eficazes para prevenir a corrosão do metal, os ânodos de sacrifício de magnésio podem ser amplamente utilizados em oleodutos de ferro subterrâneo, tubulações de óleo, tanques de armazenamento, instalações offshore e uso civil.
Além disso, o pó de magnésio também é usado na fabricação de produtos químicos, pirotecnia, explosões de sinal, agentes de redução de metal, revestimentos de tinta, fios de soldagem e agentes nodularizadores para ferro dúctil. O magnésio é inflamável, para que possa ser usado como uma explosão. O princípio é que o flare é preenchido com magnésio, alumínio, nitrato de sódio, nitrato de bário e outras substâncias. Após a detonação, o magnésio queima rapidamente no ar, emitindo uma luz branca deslumbrante contendo raios ultravioleta e, ao mesmo tempo, liberando calor para decompor nitratos. Comparado ao plástico, a liga de magnésio tem as vantagens de peso leve, alta resistência específica, bom amortecimento de vibrações, bom desempenho de fadiga térmica, não é fácil envelhecer, boa condutividade térmica, forte capacidade de blindagem eletromagnética, desempenho do processo de fundição muito bom, especialmente fácil de reciclar. É uma nova geração de materiais estruturais de alto desempenho para substituir aço, ligas de alumínio e plásticos de engenharia. Para se adaptar à tendência de desenvolvimento de alta integração e miniaturização de dispositivos eletrônicos e de comunicação, as ligas de magnésio são ideais para transporte, informações eletrônicas, comunicações, computadores, equipamentos audiovisuais, ferramentas portáteis, motores, silvicultura, tecidos, usinas nucleares e outros produtos. Material. Os países desenvolvidos atribuem grande importância ao desenvolvimento e aplicação de ligas de magnésio, especialmente na aplicação de produtos eletrônicos portáteis, como autopeças e computadores de notebooks. A taxa de crescimento anual é de 20%, o que é muito atraente e a velocidade de desenvolvimento é incrível.
Como uma cidade de eletrodomésticos, Qingdao, meu país, investiu 210 a 350 milhões de yuans sucessivamente para fabricar invólucros de telefonia móvel, câmeras digitais, computadores de laptop, cartuchos de PDA, carruagens de equipamentos de áudio-visual de ponta e outros produtos, com uma produção anual de 16 milhões de fundos, tornando-se o primeiro magnésio de magnésio. Desenvolva e aplique a base de industrialização. Os perfis e tubos da liga de magnésio também são usados para fazer molduras de bicicleta, cadeiras de rodas, reabilitação e equipamentos médicos.
Novo desenvolvimento de ligas de magnésio
1. liga de magnésio resistente ao calor
A baixa resistência ao calor é uma das principais razões que impedem a ampla aplicação de ligas de magnésio. Quando a temperatura aumenta, sua resistência e resistência à fluência caiam significativamente, dificultando a utilização como material para peças -chave (como peças do motor) em indústrias como automóveis. ser mais amplamente utilizado. Os elementos de liga usados nas ligas de magnésio resistentes ao calor desenvolvidas são principalmente elementos de terras raras (Re) e silício (SI). Terra rara é um elemento importante usado para melhorar a resistência ao calor das ligas de magnésio.
As ligas de magnésio raras contendo a terra QE22 e WE54 têm força de alta temperatura comparável à das ligas de alumínio, mas o alto custo das ligas de terras raras é um grande obstáculo à sua aplicação generalizada.
2. liga de magnésio resistente à corrosão
A resistência à corrosão das ligas de magnésio pode ser resolvida de duas maneiras: ① Limite estritamente o conteúdo de elementos de impureza como Fe, Cu e Ni em ligas de magnésio. Por exemplo, a resistência à corrosão da liga de magnésio AZ91HP de alta pureza no teste de pulverização de sal é cerca de 100 vezes a do AZ91C, superando a da liga de alumínio de molde A380 e muito melhor que o aço com baixo teor de carbono. ② Tratamento superficial das ligas de magnésio. De acordo com diferentes requisitos de resistência à corrosão, tratamento de superfície química, tratamento anodizador, revestimento orgânico, eletroplicação, revestimento com eletrólito, pulverização térmica e outros métodos podem ser selecionados. Por exemplo, a resistência à corrosão da liga de magnésio banhada com eletrolores excede a do aço inoxidável.
3. Allagem de magnésio retardador de flame
No processo de fundição e fundição, as ligas de magnésio são propensas a combustão oxidativa violenta de alcanos flamejantes. A prática provou que o método de proteção de fluxo e os métodos SF6, SO2, CO2, AR e outros métodos de proteção a gás são métodos retardantes eficazes de chama, mas causam poluição ambiental grave na aplicação e reduzirão o desempenho da liga e aumentarão o investimento em equipamentos. A adição de cálcio ao magnésio puro pode melhorar bastante a capacidade de combustão antioxidativa do líquido de magnésio, mas como a adição de uma grande quantidade de cálcio deteriorará seriamente as propriedades mecânicas das ligas de magnésio, esse método não pode ser aplicado à prática de produção. A dobradiça pode impedir a oxidação adicional da liga de magnésio, mas quando o conteúdo da dobradiça é muito alto, isso causará grãos e aumenta a tendência de rachaduras a quente.
4. Alta força e alta tenacidade da liga de magnésio
A resistência à temperatura ambiente e a tenacidade plástica das ligas de magnésio existentes precisam ser melhoradas. A adição de ligas CA e ZR a MG-ZN e MG-Y pode refinar significativamente os grãos e melhorar sua resistência à tração e força de escoamento; A adição de AG e TH pode melhorar as propriedades mecânicas das ligas MG-Re-Zr, como a contenção da liga QE22A da AG, possui propriedades de tração à temperatura do ambiente alta e resistência à fluência, e tem sido amplamente utilizada como peças fundidas de alta qualidade para aeronaves e mísseis; Através da rápida metalurgia do pó de solidificação, alta taxa de extrusão e extrusão angular de canal igual, a liga de magnésio pode ser que os grãos são processados muito finamente para obter alta resistência, alta plasticidade e até superplasticidade.
5. Tecnologia de formação de ligas do Magésio
A formação de liga de magnésio é dividida em dois métodos: deformação e fundição. Atualmente, o processo de formação de fundição é usado principalmente.
A fundição de matriz é o método mais amplamente utilizado para formar ligas de magnésio.
As novas tecnologias de fundição de liga de magnésio, desenvolvidas nos últimos anos, incluem fundição a vácuo e fundição de matrizes com carga de oxigênio. O primeiro produziu com sucesso as rodas AM60B Magnesium Leay Automobile e as rodas de direção, e a última também foi usada para produzir peças de liga de magnésio para automóveis
Aplicação de liga de magnésio
As ligas de magnésio são os materiais estruturais de metal mais leves em aplicações de engenharia e são amplamente utilizados nas indústrias aeroespacial, militar e automotiva. A substituição de alumínio e aço por magnésio pode reduzir bastante o peso estrutural. A redução de peso é de grande importância para peças estruturais, como aeroespacial, aviação, eletrônica e comunicações, especialmente ferramentas de transporte.
Meu país é rico em recursos de magnésio, e a capacidade de produção, produção e exportação de magnésio primário classificam o primeiro lugar no mundo. Portanto, como usar as vantagens de recursos de magnésio do meu país, transformar as vantagens de recursos de magnésio em vantagens tecnológicas e econômicas, promover o desenvolvimento econômico nacional e melhorar a competitividade internacional da indústria de magnésio do meu país é uma tarefa urgente diante de nós.
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