Magnesium ist ein junges Metall, das im 20. Jahrhundert entwickelt wurde. Seine chemische Aktivität ist stark und seine Affinität zu Sauerstoff ist groß. Es wird häufig als Reduktionsmittel verwendet, um Metalle wie Titan, Zirkonium, Uran und Beryllium zu ersetzen. Magnesiummetall ist nichtmagnetisch und hat eine gute Wärmeabteilung. Die strukturellen Eigenschaften von Magnesium ähneln denen von Aluminium, daher haben sie verschiedene Verwendungszwecke als Lichtmetall und können als Legierungsmaterial für Flugzeuge und Raketen verwendet werden. Magnesium ist jedoch am Zündpunkt von Benzin brennbar, was seine Anwendung einschränkt.
Aufgrund der geringen mechanischen Festigkeit von reinem Magnesium wird hauptsächlich eine Aluminium-Magnesium-Legierung verwendet. Es ist leicht und hat eine gewisse Stärke. Verwendet bei der Herstellung von Autos und Zügen. Magnesiummetall ist das Hauptlegierelement in Aluminiumlegierungen, und die jährliche Nachfrage in der Welt beträgt etwa 150.000 Tonnen. Mein Land verwendet Magnesium als Legierungselement, und die jährliche Nachfrage beträgt etwa 10.100 Tonnen. Es gibt 4 Hauptreihen von Magnesiumlegierungen: Mg-Al-Zn-Mn (AZ-Serie), Mg-Al-MN (AM-Serie), Mg-al-Si (AS Series), Mg-Al-Rare Earth (AE-Serie), sie haben jeweils einzigartige Leistung, können die Bedürfnisse verschiedener Funktionen erfüllen und werden weit verbreitet.
Bewerbungen in der Verteidigungsindustrie
Die moderne Kriegsführung verlangt vom Militär, dass sie in der Lage sind, Bewegung in großen Entfernungen schnell einzusetzen, und erfordert leichte Waffen und Ausrüstung. Eine große Anzahl von leichten Metallmaterialien wird in handgehaltenen Waffen, gepanzerten Kampffahrzeugen, Transportfahrzeugen und Luftfahrtwaffen verwendet.
Leichtes Gewicht ist eine wichtige Richtung, um die Kampfleistung von Waffen und Ausrüstung zu verbessern. Die leichten Eigenschaften von Magnesium bestimmen, dass Magnesiumlegierungen unverzichtbare strukturelle Materialien für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtfahrzeugen, Militärflugzeugen, Raketen, Hochmobilitäts-Wagen und Schiffen wie Raketenköpfe, Raketenzündungsköpfe und Spacecraft-Komponenten sind. und Fackeln usw. Daher ist die kräftige Entwicklung des Anwendungsbereichs der Magnesiumlegierungen die Notwendigkeit einer nationalen Verteidigungsmodernisierung.
Anwendung in der Stahlindustrie
Magnesium wird derzeit hauptsächlich zum Gießen in der metallurgischen Industrie und der Entschwefelung von Stahl verwendet. 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 powder for deep Desulfurisierung, um qualitativ hochwertige Stahl zu erhalten und gute Ergebnisse zu erzielen. Magnesiumpulver wird für die Entkopplung von Stahl verwendet und hat einen riesigen potenziellen Markt.
Anwendung von Magnesium in der Automobilindustrie
Magnesium ist eines der leichtesten strukturellen Metallmaterialien und hat die Vorteile einer hohen spezifischen Festigkeit und spezifischen Steifheit, einer starken Dämpfung, einer guten Bearbeitbarkeit und dem einfachen Recycling. Magnesiumlegierungen werden in der Automobilindustrie im In- und Ausland eingesetzt, um Gewicht zu verringern, Energie zu sparen, die Umweltverschmutzung zu verringern und die Umwelt zu verbessern. Derzeit befindet sich der weltweit größte Verbrauch von Magnesiumlegierungen in der Automobilindustrie. Um das Gesamtgewicht der Automobile zu verringern, werden die Magnesiumlegierungstempelstempel in Automobilen immer mehr verwendet, einschließlich Instrumentenplatten, Lenkrädern, Getriebe, Ölboden, Zylinderabdeckungen, Sitzenrahmen und Radnaben (WHRABHUB) und anderen Schlüsselkomponenten. Laut Statistiken erreichte im Jahr 2003 die durchschnittliche Menge an Magnesiumlegierung, die in jedem Auto in den USA verwendet wurde, etwa 60 Kilogramm. Die American Association for Automotive Materials (Usamp) geht davon aus, dass die in Nordamerika produzierte Menge an Magnesiumlegierung bis 2020 etwa 160 Kilogramm erreichen wird. Derzeit steckt die Verwendung von Magnesiumlegierungen in der Automobilindustrie in China noch in den Säuglingen. Mit Ausnahme von Shanghai Volkswagen haben andere Automobilhersteller keine spezifischen Entwicklungspläne für die Herstellung von Magnesiumlegierungen. Der Kraftstoffverbrauch von Automobilen pro 100 Kilometer in Industrieländern wird schließlich das Ziel von 3 Litern erreichen. Magnesium, das in europäischen Automobilen verwendet wird, macht 14% des gesamten Magnesiumverbrauchs aus, und es wird voraussichtlich in Zukunft um 15% bis 20% steigen. Die Daten zeigen, dass die Wachstumsrate globaler Magnesiumlegierungen in Automobil -Würfel -Castings in vielen aufeinanderfolgenden Jahren auf dem Niveau von 15% geblieben ist, was derzeit und in Zukunft ein neues Highlight der Branche darstellt. Die Dongfeng, Changan und andere Automobile meines Landes haben begonnen, Magnesiumlegierungen zu verwenden. In Kürze werden Chongqing, Chengdu und andere Länder zu Produktionsgrundlagen für die Forschung, Entwicklung und Anwendung von Magnesiumlegierungen für Automobile in meinem Land werden. Daher wird die umfassende Förderung der Verwendung von Magnesiumlegierungsprodukten in Automobilen zu einer wichtigen Entwicklungsrichtung für die neue Materialindustrie.
Andere Anwendungen - Die leichten Eigenschaften von Magnesium bieten großartige Aussichten für Magnesiumanwendungen. Als eine der wirksamen Methoden zur Vorbeugung von Metallkorrosion können Magnesium -Opfer -Anoden in unterirdischen Eisenpipelines, Ölleitungen, Lagertanks, Offshore -Einrichtungen und ziviler Nutzung häufig eingesetzt werden.
Darüber hinaus wird Magnesiumpulver zur Herstellung von chemischen Produkten, Pyrotechnik, Signalfackeln, Metallreduzierungsmitteln, Farbbeschichtungen, Schweißdrähten und Knotenzusammenstellen für duktiles Eisen verwendet. Magnesium ist brennbar und kann daher als Fackel verwendet werden. Das Prinzip ist, dass die Fackel mit Magnesium, Aluminium, Natriumnitrat, Bariumnitrat und anderen Substanzen gefüllt ist. Nach der Detonation brennt Magnesium schnell in der Luft, emittiert ein schillerndes weißes Licht, das ultraviolette Strahlen enthält und gleichzeitig Wärme freigeben, um Nitrate zu zersetzen. Im Vergleich zu Kunststoff hat die Magnesiumlegierung die Vorteile des leichten Gewichts, einer hohen spezifischen Festigkeit, einer guten Vibrationsdämpfung, einer guten thermischen Ermüdungsleistung, nicht leicht zu altern, einer guten thermischen Leitfähigkeit, starker elektromagnetischer Abschirmungsfähigkeit, sehr guter Gussgussprozessleistung, insbesondere leicht zu recyceln. Es handelt sich um eine neue Generation von Hochleistungsstrukturmaterialien, um Stahl, Aluminiumlegierungen und technische Kunststoffe zu ersetzen. Um sich an den Entwicklungstrend der hohen Integration und Miniaturisierung elektronischer und Kommunikationsgeräte anzupassen, sind Magnesiumlegierungen ideal für Transport, elektronische Informationen, Kommunikation, Computer, audiovisuelle Geräte, tragbare Werkzeuge, Motoren, Forstwirtschaft, Textilien, Kernkraftwerke und andere Produkte. Material. Die Industrieländer stellen der Entwicklung und Anwendung von Magnesiumlegierungen, insbesondere für die Anwendung tragbarer elektronischer Produkte wie Autoteile und Notebook -Computer, von großer Bedeutung. Die jährliche Wachstumsrate beträgt 20%, was sehr auffällig ist und die Entwicklungsgeschwindigkeit erstaunlich ist.
Als Haushaltsgeräte hat Qingdao, mein Land, 210-350 Millionen Yuan nacheinander in die Herstellung von Mobiltelefone, Digitalkameras, Laptop-Computern, PDA-Gehäuse, High-End-Audio-Visual-Gerätehäuschen und andere Produkte investiert. Industrialisierungsbasis entwickeln und anwenden. Magnesiumlegierungsprofile und -rohre werden auch zur Herstellung von Fahrradrahmen, Rollstühlen, Rehabilitation und medizinischen Geräten verwendet.
Neue Entwicklung von Magnesiumlegierungen
1. HEAT-resistente Magnesiumlegierung
Ein schlechter Wärmewiderstand ist einer der Hauptgründe, die die breite Anwendung von Magnesiumlegierungen behindern. Wenn die Temperatur steigt, sinken die Festigkeit und sein Kriechwiderstand erheblich, was es schwierig macht, als Material für Schlüsselteile (wie Motorteile) in Branchen wie Automobilen verwendet zu werden. häufiger verwendet werden. Die in den entwickelten hitzebeständigen Magnesiumlegierungen verwendeten Elemente sind hauptsächlich Seltenerdelemente (RE) und Silizium (SI). Seltenerde ist ein wichtiges Element, das verwendet wird, um den Wärmewiderstand von Magnesiumlegierungen zu verbessern.
Die seltenen erdhaltigen Magnesiumlegierungen QE22 und WE54 haben eine hohe Temperaturfestigkeit, die mit der von Aluminiumlegierungen vergleichbar ist, aber die hohen Kosten für seltene Erdenlegierungen sind ein großes Hindernis für ihre weit verbreitete Anwendung.
2. Korrosionsbeständige Magnesiumlegierung
Die Korrosionsbeständigkeit von Magnesiumlegierungen kann auf zwei Arten gelöst werden: ① begrenzen den Gehalt von Verunreinigungselementen wie Fe, Cu und Ni in Magnesiumlegierungen ausschließlich. Beispielsweise beträgt die Korrosionsbeständigkeit der hohen Purity-AZ91 PS-Magnesiumlegierung im Salzspray-Test etwa 100-mal so hoch wie AZ91C, wobei die von Aluminiumlegierung der Aluminium-Legierung A380 und viel besser als niedriger Kohlenstoffstahl übertrifft. ② Oberflächenbehandlung von Magnesiumlegierungen. Nach verschiedenen Anforderungen an Korrosionsresistenz, chemische Oberflächenbehandlung, Anodierung der Anodierung, organische Beschichtung, Elektroplatten, elektrolesses Plattieren, thermisches Sprühen und andere Methoden können ausgewählt werden. Beispielsweise übersteigt die Korrosionsbeständigkeit der elektrololess plattierten Magnesiumlegierung die von Edelstahl.
3.Flamehemmende Magnesiumlegierung
Im Prozess des Schmelzens und Gießens von Magnesiumlegierungen sind anfällig für eine gewalttätige oxidative Verbrennung flammender Alkane. Die Praxis hat gezeigt, dass die Flussschutzmethode und die SF6-, SO2-, CO2-, AR- und andere Gasschutzmethoden wirksame Flammhemmungsmethoden sind. Das Hinzufügen von Kalzium zu reinem Magnesium kann die antioxidative Verbrennungsfähigkeit von Magnesiumflüssigkeit erheblich verbessern, aber da das Hinzufügen einer großen Menge Kalzium die mechanischen Eigenschaften von Magnesiumlegierungen ernsthaft verschlechtert, kann diese Methode nicht auf die Produktionspraxis angewendet werden. Das Scharnier kann eine weitere Oxidation der Magnesiumlegierung verhindern, aber wenn der Scharniergehalt zu hoch ist, verursacht es Getreidebau und erhöht die Tendenz des heißen Risses.
4. Hohe Stärke und Magnesiumlegierung mit hoher Zähigkeit
Die Raumtemperaturstärke und die plastische Zähigkeit der vorhandenen Magnesiumlegierungen müssen weiter verbessert werden. Das Hinzufügen von Ca und ZR zu MG-ZN- und MG-Y-Legierungen kann die Körner erheblich verfeinern und ihre Zugfestigkeit und Ertragsfestigkeit verbessern. Das Hinzufügen von AG und TH kann die mechanischen Eigenschaften von Mg-RE-ZR-Legierungen verbessern, wie die QE22A-Legierung von Ag AG aufweist, hat eine hohe Raumtemperatur-Zugeigenschaften und Kriechwiderstand und wurde weit verbreitet als hochwertige Gussteile für Flugzeuge und Raketen; Durch schnelle Verfestigung von Pulvermetallurgie, hohem Extrusionsverhältnis und gleichen Kanalwinkelextrusion kann die Magnesiumlegierung sein, die Körner sehr gut verarbeitet werden, um hohe Festigkeit, hohe Plastizität und sogar Superplastizität zu erzielen.
5. MAGNEUIN -Legierungstechnologie
Die Formierung der Magnesiumlegierung ist in zwei Methoden unterteilt: Verformung und Gießen. Derzeit wird der Prozess der Casting -Formung hauptsächlich verwendet.
Das Gießen ist die am häufigsten verwendete Methode zur Bildung von Magnesiumlegierungen.
Die in den letzten Jahren entwickelten neuen Magnesiumlegierungstechnologien umfassen Vakuum-Stanze und Sauerstoff-aufgeladene Stanze. Ersteres hat erfolgreich AM60B Magnesium -Legierungs -Automobilräder und Lenkräder hergestellt, und letztere wurde auch zur Herstellung von Magnesiumlegierungs -Teilen für Automobile verwendet
Anwendung der Magnesiumlegierung
Magnesiumlegierungen sind die leichtesten Metallstrukturmaterialien in technischen Anwendungen und werden in der Luft- und Raumfahrt-, Militär- und Automobilindustrie häufig eingesetzt. Das Ersetzen von Aluminium und Stahl durch Magnesium kann das strukturelle Gewicht erheblich verringern. Die Gewichtsreduzierung ist für strukturelle Teile wie Luft- und Raumfahrt, Luftfahrt, Elektronik und Kommunikation, insbesondere Transportwerkzeuge, von großer Bedeutung.
Mein Land ist reich an Magnesiumressourcen, und die Produktionskapazität, die Ausgabe und den Export von Primärmagnesiumrang in der Welt. Daher verwandelt die Nutzung der Magnesiumressourcenvorteile meines Landes die Vorteile der Magnesiumressourcen in technologische und wirtschaftliche Vorteile, fördert die nationale wirtschaftliche Entwicklung und die Verbesserung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit der Magnesiumindustrie meines Landes ein dringender Aufgabe für uns.
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