I. Plastik Şekillendirme İşlemi İçin Yaygın Magnezyum Alaşımı Kaliteleri

Ana alaşım elementlerine göre, magnezyum alaşımları aşağıdaki sistemlere göre sınıflandırılabilir:

• Mg–Al serisi (Mg–Al–Zn)

• Mg–Zn serisi

• Mg–Mn serisi

• Mg–Nadir Toprak (Mg–RE) serisi

• Mg–Li serisi

  Plastik şekillendirme için kullanılan yaygın magnezyum alaşımı kaliteleri şunlardır:

  AZ31B, AZ40, AZ61, AZ63B, AZ80, M1C, ME20M, ZK60, ZK61, WE43, WE54, VW84M ve LA103.
  Ana Alaşım Elementlerinin Rolü
  Alüminyum (Al)

  Alüminyum, magnezyum alaşımlarında en yaygın kullanılan alaşım elementlerinden biridir. Magnezyumdaki maksimum katı çözünürlüğü yaklaşık %12,7 olup, Mg17Al12 ara metalik fazını oluşturur. Alüminyum, mekanik mukavemeti, korozyon direncini, dökülebilirliği, akışkanlığı, sünekliği ve tokluğu önemli ölçüde iyileştirir. Ancak, aşırı alüminyum içeriği, gerilme korozyon duyarlılığını ve kırılganlığı artırır.
   

  Çinko (Zn)
   

  Çinko, magnezyumda %6,2'lik bir maksimum katı çözünürlüğe sahiptir. Mekanik mukavemeti, korozyon direncini ve akışkanlığı artırır ve hem katı çözelti güçlendirme hem de çökelme sertleşme etkileri sağlar. Ancak, %1'in üzerindeki Zn içerikleri yüksek sıcaklıklarda sıcak kırılmaya yol açabilir. Çinko ayrıca, yüksek mukavemetli çökelme sertleşmeli magnezyum alaşımları oluşturmak için genellikle zirkonyum veya nadir toprak elementleriyle birleştirilir.

  Manganez (Mn)
  Manganez öncelikle magnezyum alaşımlarının korozyon direncini artırır. Mg–Mn alaşımları mükemmel korozyon performansı sergiler. Mn ayrıca demir ve diğer ağır metal safsızlıklarını gidererek zararlı ara metalik bileşiklerin oluşumunu engeller ve Mg–Al ve Mg–Al–Zn alaşımlarının deniz suyu korozyon direncini önemli ölçüde iyileştirir.
  Kalay (Sn) ve Gümüş (Ag)
  Kalay ilavesi, sünekliği artırır ve termal işlem sırasında sıcak çatlama eğilimini azaltır. Gümüş, magnezyumda %15,5'lik bir maksimum çözünürlüğe sahiptir ve katı çözelti güçlendirme sağlarken, yaşlanma tepkisini artırarak yüksek sıcaklık mukavemetini ve sürünme direncini iyileştirir.
  Zirkonyum (Zr)
  Zirkonyum, magnezyum alaşımlarında güçlü bir tane inceltici olup, döküm kalitesini iyileştirir ve plastik şekillendirme sırasında şekillendirilebilirliği artırır.
  Demir (Fe), Bakır (Cu) ve Nikel (Ni)
  Demir, eser miktarlarda bile korozyon direncini önemli ölçüde düşüren kritik bir safsızlık elementidir. %0,05'in üzerindeki bakır içerikleri ve az miktarda nikel de yüksek sıcaklık mukavemetini iyileştirebilmelerine rağmen, korozyon direncini ciddi şekilde azaltır. Korozyona duyarlı uygulamalar için, nikel içeriği %0,005'in altında kontrol edilmelidir. 3/9

  Lityum (Li)

  Lityum, magnezyumda yüksek çözünürlüğe sahiptir ve katı çözelti güçlendirme sağlarken, alaşım yoğunluğunu önemli ölçüde azaltır. Sünekliği iyileştirir ancak mukavemeti ve korozyon direncini azaltır.

  Kalsiyum (Ca)
  Kalsiyumun magnezyumda sınırlı çözünürlüğü vardır ve Mg2Ca fazını oluşturur. Küçük ilaveler, erime ve ısıl işlem sırasında oksidasyonu azaltır, tane yapısını inceltir, sürünme direncini iyileştirir ve tutuşma sıcaklığını artırır.

  Nadir Toprak Elementleri (RE)
  Nadir toprak elementleri magnezyumda yavaş yayılır ve ince, kararlı dağılmış fazlar oluşturur. Mg–RE alaşımları, oda sıcaklığı mukavemetini, yüksek sıcaklık mukavemetini ve sürünme direncini iyileştiren güçlü katı çözelti ve çökelme güçlendirme etkileri sergiler.

  I. Magnezyum Alaşımlarının Ekstrüzyon İşlemi
  
   

  Ekstrüzyon, ısıtılmış bir kütüğün istenen kesit şeklini elde etmek için bir kalıptan geçirilerek zorlandığı bir basınçla şekillendirme işlemidir. Makine konfigürasyonuna göre, ekstrüzyon presleri yatay veya dikey olarak sınıflandırılabilir.

  Yatay Ekstrüzyon Presleri
  
  

   

  Yatay ekstrüzyon preslerinde, ana hareket yönü yere paraleldir. Ana bileşenler arasında konteyner, kalıp ve koç bulunur. Kütük yüklemesinden sonra, magnezyum alaşımını kalıptan geçmeye ve gerekli profili oluşturmaya zorlayarak koç aracılığıyla basınç uygulanır.

  Dikey Ekstrüzyon Presleri

  5/9
  
  

   

  Dikey ekstrüzyon presleri, hareket ve ekstrüzyon yönlerinin yere dik olduğu özelliklere sahiptir. Daha az yer kaplarlar ancak daha derin temeller gerektirirler. Dikey presler, düşük aşınma, düzgün termal deformasyon, mükemmel boyutsal kararlılık ve minimum boru eksantrikliği gibi avantajlar sunar ve bu da onları özellikle boru ve içi boş profillerin üretimi için uygun hale getirir.

  Ekstrüzyon Yöntemleri

  Malzeme akış yönüne göre, ekstrüzyon işlemleri şunları içerir:

  Doğrudan (İleri) Ekstrüzyon

  • Dolaylı (Geri) Ekstrüzyon

  • Kombine Ekstrüzyon

  • Doğrudan ekstrüzyonda, metal uygulanan basınçla aynı yönde akar, bu da kütük ve konteyner arasında önemli sürtünmeye neden olur. Bu işlem, güçlü ekipman uyarlanabilirliği ve kararlı yüzey kalitesi nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Tipik magnezyum alaşımı ekstrüzyon sıcaklıkları 300°C ila 450°C arasında değişir.

    Dolaylı ekstrüzyonda, kütük konteynere göre hareketsiz kalır, bu da sürtünmeyi ortadan kaldırır ve ekstrüzyon kuvvetini önemli ölçüde azaltır. Bu yöntem, daha düşük sıcaklıklarda daha yüksek ekstrüzyon oranları sağlar ve düzgün mikro yapı ve mekanik özellikler, daha yüksek malzeme verimi ve azaltılmış hurda sağlar.

    III. Ekstrüde Magnezyum Alaşımlı Profiller ve Uygulamalar

    Ekstrüde magnezyum alaşımlı ürünler arasında katı profiller ve içi boş profiller bulunur. İçi boş profiller, yüksek sıcaklık ve basınç altında metal akışlarını yeniden birleştirmek için akış kanalları ve kaynak odaları ile karmaşık kalıp tasarımları gerektirir.
    6/9

   

  Geleneksel ekstrüzyon yöntemlerine ek olarak, asimetrik ekstrüzyon, döner geri ekstrüzyon, döngüsel ekstrüzyon, ikincil ekstrüzyon ve kompozit kütük ekstrüzyon gibi gelişmiş teknikler rapor edilmiştir. Ekstrüzyon ayrıca, ekstrüzyon + dövme, ekstrüzyon + çekme ve ekstrüzyon + haddeleme dahil olmak üzere diğer işlemlerle birleştirilebilir. Tipik Uygulamalar

  Anodik Kurbanlar

  Ekstrüde magnezyum anodik kurbanlar, şu anda en yaygın kullanılan magnezyum ekstrüzyon ürünlerinden biridir. Yaygın alaşım kaliteleri arasında AZ31B, M1C ve AZ63B bulunur ve yuvarlak ve dikdörtgen çubuklar halinde tedarik edilir.

  Demiryolu Taşımacılığı
  Magnezyum alaşımlı ekstrüzyonlar, demiryolu araçlarının hafifletilmesinde, titreşimi, gürültüyü ve enerji tüketimini azaltırken, yük taşıma kapasitesini artırarak önemli bir rol oynamaktadır. Geniş kesitli, ultra uzun, yüksek hassasiyetli magnezyum alaşımlı profiller, yan duvar panelleri, bagaj rafları, zemin kılavuz rayları, kirişler ve boyuna elemanlar dahil olmak üzere yüksek hızlı trenlerde başarıyla uygulanmıştır.

  Tekstil Makineleri

  7/9

  
  
   

  Büyük içi boş magnezyum alaşımlı profiller, çözgü örme makinelerinde ve iğne yataklarında kullanılır, yüksek hızlı çalışma sırasında ataleti önemli ölçüde azaltır ve operasyonel kararlılığı iyileştirir.

  Havacılık ve Savunma

  Havacılık ve askeri uygulamalarda, magnezyum alaşımlı ekstrüzyonlar hafiflik avantajlarından ve elektromanyetik kalkan performansından yararlanır.
  IV. Magnezyum Alaşımı Ekstrüzyonunda Mevcut Zorluklar 1. Maliyet Azaltma

  Kütük maliyetleri ölçekte alüminyumunkine yaklaşabilse de, magnezyum alaşımları genellikle çatlamayı önlemek için daha düşük ekstrüzyon hızları gerektirir, bu da daha yüksek üretim

  8/9
  
  

   

  maliyetlerine yol açar. Yüksek hızlı ekstrüzyon yapılabilen magnezyum alaşımları geliştirmek, maliyet

  azaltımı için esastır.

  2. Yüksek Verimlilikte Yüksek Mukavemet
  Şu anda birçok magnezyum alaşımlı profil, 6061 ve 6063 alüminyum alaşımlarının mukavemet seviyelerine uymakta ve bazıları 500 MPa'ya yakın çekme mukavemetlerine ulaşmaktadır. Ancak, verimlilik ve şekillendirilebilirlik hala alüminyum alaşımlarının gerisinde kalmaktadır. Devam eden araştırmalar, yüksek hızlı ekstrüzyona uygun, daha geniş endüstriyel benimsemeyi sağlayan yüksek mukavemetli magnezyum alaşımları geliştirmeyi amaçlamaktadır.

  Teknik Destek Hakkında

  Bu makale, magnezyum alaşımlı levhalar, plakalar, borular, çubuklar ve ekstrüde profiller...vb. dahil olmak üzere magnezyum alaşımlı malzemelerin üreticisi ve küresel tedarikçisi olan Hilbo Magnesium alloy Material co.,Ltd tarafından sağlanmaktadır.
  Magnezyum alaşımı ekstrüzyonu, malzeme seçimi veya uygulama tasarımı ile ilgili teknik sorularınız varsa, lütfen teknik ekibimizle iletişime geçmekten çekinmeyin:
  E-posta: scm@hilbo-mg.com