Le magnésium est un jeune métal développé au 20e siècle; Son activité chimique est forte et son affinité avec l'oxygène est grande. Il est souvent utilisé comme agent réducteur pour remplacer des métaux tels que le titane, le zirconium, l'uranium et le béryllium. Le magnésium métal est non magnétique et a une bonne dissipation de la chaleur. Les propriétés structurelles du magnésium sont similaires à celles de l'aluminium, il a donc diverses utilisations comme métal clair et peut être utilisée comme matériau en alliage pour les avions et les missiles. Cependant, le magnésium est inflammable au point d'allumage de l'essence, ce qui limite son application.
En raison de la faible résistance mécanique du magnésium pur, l'alliage d'aluminium-magnésium est principalement utilisé. Il est léger et a une certaine force. Utilisé dans la fabrication de voitures et de trains. Le magnésium métal est le principal élément d'alliage des alliages en aluminium, et la demande annuelle dans le monde est d'environ 150 000 tonnes. Mon pays utilise le magnésium comme élément d'alliage, et la demande annuelle est d'environ 10 100 tonnes. Il y a 4 séries principales d'alliages de magnésium: MG-AL-ZN-MN (série AZ), MG-AL-MN (série AM), MG-AL-SI (en série), Mg-Al-Rare Earth (série AE), ils ont chacun des performances uniques, peuvent répondre aux besoins de diverses fonctions et seront largement utilisées.
Applications dans l'industrie de la défense
La guerre moderne exige que les militaires aient la capacité de déployer rapidement des mouvements sur de longues distances et nécessitent des armes et des équipements légers. Un grand nombre de matériaux métalliques légers seront utilisés dans des armes portables, des véhicules de combat blindés, des véhicules de transport et des armes guidées par l'aviation.
Le léger est une direction importante pour améliorer les performances de combat des armes et de l'équipement. Les propriétés légères du magnésium déterminent que les alliages de magnésium sont des matériaux structurels indispensables pour la production de véhicules aérospatiaux, d'avions militaires, de missiles, de chars à haute mobilité et de navires, tels que des têtes de fusée, des têtes d'allumage de missile et des composants de vaisseau spatial. et les fusées éclairantes, etc. Par conséquent, le développement vigoureusement de la gamme d'applications des alliages de magnésium est la nécessité d'une modernisation de la défense nationale.
Application dans l'industrie sidérurgique
Le magnésium est actuellement principalement utilisé pour la coulée dans l'industrie métallurgique et la désulfuration de l'acier. 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 La poudre pour la désulfuration profonde pour obtenir de l'acier de haute qualité et a obtenu de bons résultats. La poudre de magnésium est utilisée pour la désulfuration en acier et dispose d'un énorme marché potentiel.
Application du magnésium dans l'industrie automobile
Le magnésium est l'un des matériaux de métal structurel les plus légers et présente les avantages d'une résistance spécifique élevée et d'une rigidité spécifique, d'une forte amortissement, d'une bonne machinabilité et d'un recyclage facile. Les alliages de magnésium sont utilisés dans l'industrie automobile au pays et à l'étranger pour réduire le poids, économiser de l'énergie, réduire la pollution et améliorer l'environnement. À l'heure actuelle, la plus grande consommation mondiale d'alliages de magnésium se trouve dans l'industrie automobile. Afin de réduire le poids total des automobiles, les pièces de lait en alliage de magnésium sont de plus en plus utilisées dans les automobiles, y compris les captures d'instruments, les volants, les boîtes de vitesses, les fond d'huile, les couvercles cylindres, le cadre des sièges et le moyeu de roue (Wheelhub) et d'autres composants clés. Selon les statistiques, en 2003, la quantité moyenne d'alliage de magnésium utilisé dans chaque automobile aux États-Unis a atteint environ 60 kilogrammes. L'American Association for Automotive Materials (USAMP) s'attend à ce que la quantité d'alliage de magnésium utilisée dans chaque automobile produite en Amérique du Nord atteigne environ 160 kilogrammes d'ici 2020. À l'heure actuelle, l'utilisation d'alliages de magnésium dans l'industrie automobile en Chine est encore à ses balles. À l'exception de Shanghai Volkswagen, d'autres constructeurs automobiles n'ont pas de plans de développement spécifiques pour la fabrication d'alliages de magnésium. La consommation de carburant d'automobiles pour 100 kilomètres dans les pays développés atteindra éventuellement l'objectif de 3 litres. Le magnésium utilisé dans les automobiles européennes représente 14% de la consommation totale de magnésium, et il devrait augmenter à un taux de 15% à 20% à l'avenir. Les données montrent que le taux de croissance des alliages mondiaux de magnésium dans les moulages automobiles est resté au niveau de 15% pendant de nombreuses années consécutives, ce qui est un nouveau point culminant de l'industrie actuellement et à l'avenir. Le Dongfeng, Changan et d'autres automobiles de mon pays ont commencé à utiliser des alliages de magnésium. Bientôt, Chongqing, Chengdu et d'autres pays deviendront des bases de production pour la recherche, le développement et l'application des alliages de magnésium pour les automobiles dans mon pays. Par conséquent, la promotion de manière approfondie de l'utilisation de produits en alliage de magnésium dans les automobiles deviendra une orientation de développement importante pour la nouvelle industrie des matériaux.
Autres applications - Les propriétés légères du magnésium apportent de grandes perspectives pour les applications de magnésium. Comme l'une des méthodes efficaces pour prévenir la corrosion métallique, les anodes sacrificielles de magnésium peuvent être largement utilisées dans les pipelines en fer souterrain, les pipelines d'huile, les réservoirs de stockage, les installations offshore et l'utilisation civile.
De plus, la poudre de magnésium est également utilisée dans la fabrication de produits chimiques, de pyrotechniques, de fusées éclairantes de signal, d'agents de réduction des métaux, de revêtements de peinture, de fils de soudage et d'agents nodularisants pour le fer ductile. Le magnésium est inflammable, il peut donc être utilisé comme fusée. Le principe est que la fusée est remplie de magnésium, d'aluminium, de nitrate de sodium, de nitrate de baryum et d'autres substances. Après détonation, le magnésium brûle rapidement dans l'air, émettant une lumière blanche éblouissante contenant des rayons ultraviolets et en libérant la chaleur pour décomposer les nitrates. Comparé au plastique, l'alliage de magnésium présente les avantages du poids léger, une résistance spécifique élevée, un bon amortissement des vibrations, de bonnes performances de fatigue thermique, pas facile à vieillir, une bonne conductivité thermique, une forte capacité de blindage électromagnétique, de très bonnes performances de procédé de moulage, particulièrement faciles à recycler. Il s'agit d'une nouvelle génération de matériaux structurels à haute performance pour remplacer l'acier, les alliages en aluminium et les plastiques d'ingénierie. Afin de s'adapter à la tendance de développement de la forte intégration et de la miniaturisation des dispositifs électroniques et de communication, les alliages de magnésium sont idéaux pour le transport, les informations électroniques, les communications, les ordinateurs, l'équipement audiovisuel, les outils portables, les moteurs, la foresterie, les textiles, les centrales nucléaires et d'autres produits. Matériel. Les pays développés accordent une grande importance au développement et à l'application des alliages de magnésium, en particulier dans l'application de produits électroniques portables tels que les pièces automobiles et les ordinateurs d'ordinateur portable. Le taux de croissance annuel est de 20%, ce qui est très accrocheur et la vitesse de développement est incroyable.
En tant que ville d'appareils électroménagers, Qingdao, mon pays, a investi successivement 210 à 350 millions de yuans pour fabriquer des boîtiers de téléphone portable, des caméras numériques, des ordinateurs portables, des boîtiers PDA, des boîtiers d'équipement audio-visuel haut de gamme, avec une production annuelle de 16 millions de castings, devenant le premier Alloy de magnésium. Développer et appliquer une base d'industrialisation. Les profils et tuyaux en alliage de magnésium sont également utilisés pour fabriquer des cadres de vélos, des fauteuils roulants, de la réhabilitation et des équipements médicaux.
Nouveau développement d'alliages de magnésium
1. alliage de magnésium résistant à la corde
Une mauvaise résistance à la chaleur est l'une des principales raisons qui entravent l'application large des alliages de magnésium. Lorsque la température augmente, sa résistance et sa résistance au fluage chutent considérablement, ce qui rend difficile d'être utilisé comme matériau pour les pièces clés (telles que les pièces du moteur) dans des industries telles que les automobiles. être plus largement utilisé. Les éléments d'alliage utilisés dans les alliages de magnésium résistants à la chaleur développés sont principalement des éléments de terre rare (RE) et du silicium (Si). Les terres rares sont un élément important utilisé pour améliorer la résistance à la chaleur des alliages de magnésium.
Les alliages de magnésium contenant des terres rares QE22 et WE54 ont une résistance à haute température comparable à celle des alliages d'aluminium, mais le coût élevé des alliages de terres rares est un obstacle majeur à leur application généralisée.
2. alliage de magnésium résistant à la corrosion
La résistance à la corrosion des alliages de magnésium peut être résolue de deux manières: ① limiter strictement le contenu des éléments d'impureté tels que Fe, Cu et Ni dans les alliages de magnésium. Par exemple, la résistance à la corrosion de l'alliage de magnésium AZ91HP de haute pureté dans le test de pulvérisation saline est environ 100 fois celle de l'AZ91C, dépassant celle de l'alliage d'aluminium moulé par A380, et bien meilleur que l'acier à faible teneur en carbone. ② Traitement de surface des alliages de magnésium. Selon différentes exigences de résistance à la corrosion, le traitement de la surface chimique, le traitement anodisant, le revêtement organique, l'électroples, le placage électrolytique, la pulvérisation thermique et d'autres méthodes peuvent être sélectionnés. Par exemple, la résistance à la corrosion de l'alliage de magnésium plaqué électronique dépasse celle de l'acier inoxydable.
3. alliage de magnésium ignifuge
Dans le processus de fusion et de couler des alliages de magnésium, sont sujets à une combustion oxydative violente d'alcanes flamboyants. La pratique a prouvé que la méthode de protection du flux et les méthodes de protection SF6, SO2, CO2, AR et d'autres gaz sont des méthodes efficaces de la flamme, mais elles provoqueront une grave pollution de l'environnement dans l'application, et réduiront les performances des alliages et augmenteront l'investissement des équipements. L'ajout de calcium au magnésium pur peut considérablement améliorer la capacité de combustion anti-oxydante du liquide de magnésium, mais parce que l'ajout d'une grande quantité de calcium détériorera sérieusement les propriétés mécaniques des alliages de magnésium, cette méthode ne peut pas être appliquée à la pratique de la production. La charnière peut empêcher l'oxydation supplémentaire de l'alliage de magnésium, mais lorsque la teneur en charnière est trop élevée, elle provoquera un grossissement des grains et augmentera la tendance de la fissuration chaude.
4. Force élevée et alliage de magnésium à ténacité élevée
La résistance à la température ambiante et la ténacité en plastique des alliages de magnésium existants doivent être encore améliorés. L'ajout de Ca et Zr aux alliages MG-ZN et MG-Y peut affiner considérablement les grains et améliorer leur résistance à la traction et leur limite d'élasticité; L'ajout d'Ag et de TH peut améliorer les propriétés mécaniques des alliages Mg-Re-Zr, tels que la contenu de l'alliage QE22A d'Ag, des propriétés de traction à température ambiante élevée et une résistance au fluage, et ont été largement utilisés comme castings de haute qualité pour les avions et les missiles; Grâce à une métallurgie rapide de la poudre de solidification, à un rapport d'extrusion élevé et à une extrusion angulaire du canal égal, l'alliage de magnésium peut être les grains sont traités très finement pour obtenir une forte résistance, une plasticité élevée et même une superplasticité.
5. Technologie de formation en alliage de Magnésium
La formation en alliage de magnésium est divisée en deux méthodes: la déformation et la coulée. Actuellement, le processus de formation de coulée est principalement utilisé.
La coulée de matrice est la méthode la plus utilisée pour former des alliages de magnésium.
Les nouvelles technologies de lait en alliage de magnésium développées ces dernières années comprennent le lait sous vide et le casting de la matrice chargée d'oxygène. Le premier a produit avec succès des roues automobiles en alliage de magnésium AM60B et des roues de direction, et le second a également été utilisé pour produire des pièces en alliage de magnésium pour les automobiles
Application d'alliage de magnésium
Les alliages de magnésium sont les matériaux de structure métallique les plus légers dans les applications d'ingénierie et sont largement utilisés dans les industries aérospatiales, militaires et automobiles. Le remplacement de l'aluminium et de l'acier par du magnésium peut réduire considérablement le poids structurel. La réduction du poids est d'une grande importance pour les pièces structurelles telles que l'aérospatiale, l'aviation, l'électronique et les communications, en particulier les outils de transport.
Mon pays est riche en ressources en magnésium, et la capacité de production, la production et l'exportation du rang de magnésium primaire en premier au monde. Par conséquent, comment utiliser les avantages des ressources en magnésium de mon pays, transformer les avantages des ressources en magnésium dans les avantages technologiques et économiques, promouvoir le développement économique national et améliorer la compétitivité internationale de l'industrie du magnésium de mon pays est une tâche urgente qui nous est saisie.
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