Classements et catégories communes de pièces moulées en alliage de magnésium
Les pièces moulées en alliages de magnésium peuvent être divisées en série Mg-Al-Zn (série AZ), série Mg-Al-Mn (série AM), série Mg-Zn-Ca (série ZC), série Mg-Re-Zr (alliages de magnésium de terres rares,comme la série WE) selon le système des éléments d'alliageLes catégories les plus couramment utilisées et leurs caractéristiques de performance dans l'industrie sont les suivantes:
1. série Mg-Al-Zn (série AZ)
Caractéristiques: Contientd'aluminium (Al) et de zinc (Zn)Il est le système de coulée le plus couramment utilisé en alliage de magnésium.
1. AZ91D
Composition: Al 8,5 à 9,5%, Zn 0,45 à 0,9%, Mn ≥ 0,17% et le solde est Mg.
Caractéristiques de performance:
Haute résistance: résistance à la traction peut atteindre 200 ~ 220 MPa, résistance au rendement est d'environ 100 MPa, adapté pour les pièces structurelles avec des charges moyennes.
Bonne résistance à la corrosion: en raison de la teneur élevée en Al, un film d'oxyde d'Al2O3 dense se forme facilement à la surface, et la résistance aux pulvérisations de sel est meilleure que le magnésium pur (environ 100 à 200 heures),mais un traitement de surface est encore nécessaire pour améliorer la protection.
Traçabilité de la coulée: excellente fluidité, adaptée aux pièces complexes à paroi mince (épaisseur minimale de paroi pouvant atteindre 1,5 mm), largement utilisée dans la coulée de sable,coulée de moules métalliques et coulée sous pression.
Applications typiques: boîtier de boîte de vitesses automobile, support de colonne de direction, cylindre du moteur de moto, boîtier d'outil électrique.
2. AZ31B
Composition: Al 2,5 à 3,5%, Zn 0,6 à 1,4%, Mn ≥ 0,2%, équilibre Mg.
Caractéristiques de performance:
Résistance moyenne: résistance à la traction d'environ 170 MPa, bonne plasticité (allongement de 8 à 12%), adaptée aux pièces nécessitant une certaine ténacité.
Excellente soudabilité: peut être reliée par soudage TIG et MIG, souvent utilisée pour les pièces structurelles nécessitant un post-traitement ou un assemblage.
Faible résistance à la corrosion: la teneur en Al est faible et un traitement de surface (tel que l'anodisation) est nécessaire.
Applications typiques: cadres de bicyclettes, cadres intermédiaires de produits 3C, supports de dispositifs médicaux.
2. série Mg-Al-Mn (série AM)
Caractéristiques: contient de l'aluminium (Al) et du manganèse (Mn), pas d'élément Zn, meilleure résistance à la corrosion et soudabilité que la série AZ, plus de plasticité.
1. AM60B
Composition: Al 5,6 à 6,4%, Mn ≥ 0,28%, équilibre Mg (sans Zn).
Caractéristiques de performance:
Haute ténacité et résistance aux chocs: l'allongement peut atteindre 8 à 10%, la résistance à la traction est d'environ 180 MPa, la résistance au rendement est d'environ 85 MPa, adaptée aux scènes de charges ou d'impacts dynamiques.
Excellente résistance à la corrosion: le Mn forme des composés à point de fusion élevé (tels que MnFe2Al8) avec des impuretés telles que le Fe et le Ni, ce qui réduit la tendance à la corrosion intergranulaire,et la résistance aux pulvérisations salines est environ 30% supérieure à celle de l'AZ91D (environ 150 ~ 250 heures).
La fluidité est légèrement inférieure à celle de l'AZ91D, mais la tendance à la fissuration à chaud est faible.La coulée sous pression élevée n'est pas recommandée (facile à coller au moule).
Applications typiques: roues d'automobile, boîtiers d'airbags, attaches de ski et intérieurs aérospatiaux.
2. AM50A
Composition: Al 4,5 à 5,3%, Mn ≥ 0,28% et le solde est Mg.
Caractéristiques de performance:
Faible teneur en Al: la plasticité est encore améliorée (l'allongement peut atteindre 12%), mais la résistance est légèrement réduite (résistance à la traction est d'environ 160 MPa).
Excellente soudabilité et résistance à la corrosion: adaptée aux scènes nécessitant un soudage fréquent ou un contact avec des supports corrosifs (tels que le matériel de salle de bains, les accessoires d'équipement maritime).
Applications typiques: pièces structurelles soudables, pièces de vannes résistantes à la corrosion.
3. autres alliages couramment utilisés
1. Système Mg-Zn-Ca (ZC63)
Composition: Zn 5,5 à 6,5%, Ca 2,5 à 3,5%, équilibre Mg.
Caractéristiques de performance:
Performance exceptionnelle à haute température: le taux de rétention de la résistance à la traction à 150 ~ 200 °C est supérieur à 70%, ce qui est meilleur que la série AZ / AM.
Biocompatibilité: l'élément Ca lui confère des propriétés dégradables et est utilisé dans le domaine médical (comme les ongles osseux absorbables).
Applications typiques: pièces résistantes à la chaleur des moteurs, implants biomédicaux.
2. alliage de magnésium des terres rares (WE43, WE54)
Composition: contient des éléments de terres rares (tels que Y, Nd) et Zr, tels que WE43 contient Y 2,9 ~ 3,5%, Nd 0,4 ~ 1,0%, Zr 0,4 ~ 1,0%.
Caractéristiques de performance:
Résistance à la chaleur ultra-haute: la résistance à la traction peut atteindre 180 MPa à 250 °C, elle a une excellente résistance à l'oxydation et est utilisée pour les pièces de moteurs aérospatiaux.
Forte résistance au glissement: il n'est pas facile de se déformer à haute température et à haute pression, et convient aux boîtiers de turbocompresseurs et aux compartiments de missiles.
Applications typiques: carénages de moteurs d'avions, pièces structurelles de vaisseaux spatiaux.
La logique de sélection:
Si une résistance élevée + une précision de coulée élevée (comme des pièces complexes à paroi mince) sont requises, sélectionnez AZ91D,mais un traitement de surface correspondant (tel que l'électroplatement ou l'oxydation par micro-arc) est nécessaire pour améliorer la résistance à la corrosion.
Si vous avez besoin de résistance aux chocs + résistance à la corrosion + soudabilité (comme les charges dynamiques ou les pièces qui doivent être traitées ultérieurement), choisissez AM60B,qui convient aux pièces moyennes et grandes de la coulée de sable.
Résumé
La sélection des grades de coulée d'alliage de magnésium doit se concentrer sur les cinq dimensions de base de la résistance, de la ténacité, de la résistance à la corrosion, de la température de fonctionnement et du processus de coulée.Pour l'AZ91et AM60B, en tant que classes commerciales les plus courantes, dominent respectivement les scénarios de "fusage à haute résistance" et de "résistance à la corrosion à haute ténacité", tandis que les terres raresalliages de magnésium, la série Zn-Ca, etc. jouent un rôle irremplaçable dans des domaines spéciaux (tels que les hautes températures et les traitements médicaux).Avec l'accroissement de la demande de véhicules légers dans des industries telles que les véhicules à énergie nouvelle et l'aérospatiale, les pièces moulées en alliage de magnésium à haute performance et leurs systèmes d'alliage continueront de se développer et de se moderniser.
Classements et catégories communes de pièces moulées en alliage de magnésium
Les pièces moulées en alliages de magnésium peuvent être divisées en série Mg-Al-Zn (série AZ), série Mg-Al-Mn (série AM), série Mg-Zn-Ca (série ZC), série Mg-Re-Zr (alliages de magnésium de terres rares,comme la série WE) selon le système des éléments d'alliageLes catégories les plus couramment utilisées et leurs caractéristiques de performance dans l'industrie sont les suivantes:
1. série Mg-Al-Zn (série AZ)
Caractéristiques: Contientd'aluminium (Al) et de zinc (Zn)Il est le système de coulée le plus couramment utilisé en alliage de magnésium.
1. AZ91D
Composition: Al 8,5 à 9,5%, Zn 0,45 à 0,9%, Mn ≥ 0,17% et le solde est Mg.
Caractéristiques de performance:
Haute résistance: résistance à la traction peut atteindre 200 ~ 220 MPa, résistance au rendement est d'environ 100 MPa, adapté pour les pièces structurelles avec des charges moyennes.
Bonne résistance à la corrosion: en raison de la teneur élevée en Al, un film d'oxyde d'Al2O3 dense se forme facilement à la surface, et la résistance aux pulvérisations de sel est meilleure que le magnésium pur (environ 100 à 200 heures),mais un traitement de surface est encore nécessaire pour améliorer la protection.
Traçabilité de la coulée: excellente fluidité, adaptée aux pièces complexes à paroi mince (épaisseur minimale de paroi pouvant atteindre 1,5 mm), largement utilisée dans la coulée de sable,coulée de moules métalliques et coulée sous pression.
Applications typiques: boîtier de boîte de vitesses automobile, support de colonne de direction, cylindre du moteur de moto, boîtier d'outil électrique.
2. AZ31B
Composition: Al 2,5 à 3,5%, Zn 0,6 à 1,4%, Mn ≥ 0,2%, équilibre Mg.
Caractéristiques de performance:
Résistance moyenne: résistance à la traction d'environ 170 MPa, bonne plasticité (allongement de 8 à 12%), adaptée aux pièces nécessitant une certaine ténacité.
Excellente soudabilité: peut être reliée par soudage TIG et MIG, souvent utilisée pour les pièces structurelles nécessitant un post-traitement ou un assemblage.
Faible résistance à la corrosion: la teneur en Al est faible et un traitement de surface (tel que l'anodisation) est nécessaire.
Applications typiques: cadres de bicyclettes, cadres intermédiaires de produits 3C, supports de dispositifs médicaux.
2. série Mg-Al-Mn (série AM)
Caractéristiques: contient de l'aluminium (Al) et du manganèse (Mn), pas d'élément Zn, meilleure résistance à la corrosion et soudabilité que la série AZ, plus de plasticité.
1. AM60B
Composition: Al 5,6 à 6,4%, Mn ≥ 0,28%, équilibre Mg (sans Zn).
Caractéristiques de performance:
Haute ténacité et résistance aux chocs: l'allongement peut atteindre 8 à 10%, la résistance à la traction est d'environ 180 MPa, la résistance au rendement est d'environ 85 MPa, adaptée aux scènes de charges ou d'impacts dynamiques.
Excellente résistance à la corrosion: le Mn forme des composés à point de fusion élevé (tels que MnFe2Al8) avec des impuretés telles que le Fe et le Ni, ce qui réduit la tendance à la corrosion intergranulaire,et la résistance aux pulvérisations salines est environ 30% supérieure à celle de l'AZ91D (environ 150 ~ 250 heures).
La fluidité est légèrement inférieure à celle de l'AZ91D, mais la tendance à la fissuration à chaud est faible.La coulée sous pression élevée n'est pas recommandée (facile à coller au moule).
Applications typiques: roues d'automobile, boîtiers d'airbags, attaches de ski et intérieurs aérospatiaux.
2. AM50A
Composition: Al 4,5 à 5,3%, Mn ≥ 0,28% et le solde est Mg.
Caractéristiques de performance:
Faible teneur en Al: la plasticité est encore améliorée (l'allongement peut atteindre 12%), mais la résistance est légèrement réduite (résistance à la traction est d'environ 160 MPa).
Excellente soudabilité et résistance à la corrosion: adaptée aux scènes nécessitant un soudage fréquent ou un contact avec des supports corrosifs (tels que le matériel de salle de bains, les accessoires d'équipement maritime).
Applications typiques: pièces structurelles soudables, pièces de vannes résistantes à la corrosion.
3. autres alliages couramment utilisés
1. Système Mg-Zn-Ca (ZC63)
Composition: Zn 5,5 à 6,5%, Ca 2,5 à 3,5%, équilibre Mg.
Caractéristiques de performance:
Performance exceptionnelle à haute température: le taux de rétention de la résistance à la traction à 150 ~ 200 °C est supérieur à 70%, ce qui est meilleur que la série AZ / AM.
Biocompatibilité: l'élément Ca lui confère des propriétés dégradables et est utilisé dans le domaine médical (comme les ongles osseux absorbables).
Applications typiques: pièces résistantes à la chaleur des moteurs, implants biomédicaux.
2. alliage de magnésium des terres rares (WE43, WE54)
Composition: contient des éléments de terres rares (tels que Y, Nd) et Zr, tels que WE43 contient Y 2,9 ~ 3,5%, Nd 0,4 ~ 1,0%, Zr 0,4 ~ 1,0%.
Caractéristiques de performance:
Résistance à la chaleur ultra-haute: la résistance à la traction peut atteindre 180 MPa à 250 °C, elle a une excellente résistance à l'oxydation et est utilisée pour les pièces de moteurs aérospatiaux.
Forte résistance au glissement: il n'est pas facile de se déformer à haute température et à haute pression, et convient aux boîtiers de turbocompresseurs et aux compartiments de missiles.
Applications typiques: carénages de moteurs d'avions, pièces structurelles de vaisseaux spatiaux.
La logique de sélection:
Si une résistance élevée + une précision de coulée élevée (comme des pièces complexes à paroi mince) sont requises, sélectionnez AZ91D,mais un traitement de surface correspondant (tel que l'électroplatement ou l'oxydation par micro-arc) est nécessaire pour améliorer la résistance à la corrosion.
Si vous avez besoin de résistance aux chocs + résistance à la corrosion + soudabilité (comme les charges dynamiques ou les pièces qui doivent être traitées ultérieurement), choisissez AM60B,qui convient aux pièces moyennes et grandes de la coulée de sable.
Résumé
La sélection des grades de coulée d'alliage de magnésium doit se concentrer sur les cinq dimensions de base de la résistance, de la ténacité, de la résistance à la corrosion, de la température de fonctionnement et du processus de coulée.Pour l'AZ91et AM60B, en tant que classes commerciales les plus courantes, dominent respectivement les scénarios de "fusage à haute résistance" et de "résistance à la corrosion à haute ténacité", tandis que les terres raresalliages de magnésium, la série Zn-Ca, etc. jouent un rôle irremplaçable dans des domaines spéciaux (tels que les hautes températures et les traitements médicaux).Avec l'accroissement de la demande de véhicules légers dans des industries telles que les véhicules à énergie nouvelle et l'aérospatiale, les pièces moulées en alliage de magnésium à haute performance et leurs systèmes d'alliage continueront de se développer et de se moderniser.
