Các hợp kim Magie chính dùng cho sản xuất công nghiệp

Các hợp kim Magie chính dùng cho sản xuất công nghiệp:

1. Hợp kim magie-aluminium (Mg-Al)

Đặc điểm:

- Chứa magie và nhôm là các thành phần chính, đôi khi có thêm kẽm (Zn) hoặc mangan (Mn).

- Có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt và dễ đúc.

Ứng dụng:

- Được sử dụng nhiều trong ngành ô tô (vỏ động cơ, bộ phận hộp số), hàng không, và sản xuất thiết bị gia dụng.

Ví dụ một số hợp kim Mg-Al phổ biến:

AZ91

• Thành phần:
• Magie (Mg): ~90%
• Nhôm (Al): 8,5-9,5%
• Kẽm (Zn): 0,5-1,0%
• Mangan (Mn): ~0,17-0,4%
• Đặc điểm: Hợp kim phổ biến nhất, có khả năng đúc tốt, độ bền cao và chống ăn mòn tốt.

AM60

• Thành phần:
• Magie (Mg): ~93-94%
• Nhôm (Al): 5,5-6,5%
• Mangan (Mn): ~0,26-0,5%
• Đặc điểm: Dẻo hơn AZ91, được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu tính chịu lực.

AZ31

• Thành phần:
• Magie (Mg): ~96%
• Nhôm (Al): 2,5-3,5%
• Kẽm (Zn): 0,6-1,4%
• Đặc điểm: Hợp kim cán (sheet), thường dùng trong ứng dụng yêu cầu khả năng gia công tốt.

2. Hợp kim magie-kẽm (Mg-Zn)

Đặc điểm:

- Có kẽm làm thành phần hợp kim chính, thường được kết hợp với zirconium (Zr) để cải thiện tính cơ học.

- Có độ bền cao, chịu nhiệt tốt hơn các hợp kim magie-aluminium.

Ứng dụng:

- Dùng trong ngành hàng không vũ trụ, công nghệ quốc phòng và các sản phẩm điện tử.

Ví dụ một số hợp kim Mg-Zn phổ biến:

ZM21

• Thành phần chính: Mg ~97%, Zn ~2%, Mn ~1%.
• Tính chất:
  • Kháng ăn mòn tốt.
  • Dễ gia công.
• Ứng dụng: Sử dụng trong ngành hàng không và công nghiệp hóa chất.

ZK40

• Thành phần chính: Mg ~96%, Zn ~4%, Zr (vết).
• Tính chất:
  • Cứng hơn AZ31.
  • Phù hợp cho các ứng dụng chịu lực lớn.
• Ứng dụng: Các thành phần kết cấu, dụng cụ công nghiệp.

Lưu ý:

• Các hợp kim Mg-Zn thường được xử lý nhiệt (T5 hoặc T6) để cải thiện độ bền và khả năng chống mài mòn.
• Chúng có trọng lượng riêng rất thấp (~1.8 g/cm³), khiến chúng lý tưởng trong các ứng dụng cần giảm trọng lượng.

3. Hợp kim magie-rare earth (Mg-RE)

Đặc điểm:

- Rare earth (đất hiếm) như yttrium (Y), gadolinium (Gd), hoặc cerium (Ce) được thêm vào để tăng khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn.

- Có độ bền nhiệt cao, ổn định cấu trúc tốt.

Ứng dụng:

- Trong ngành hàng không vũ trụ, các bộ phận chịu nhiệt độ cao hoặc môi trường khắc nghiệt.

Ví dụ:

- WE43: Hợp kim magie-yttrium, được dùng trong sản xuất máy bay.

4. Hợp kim magie-lithium (Mg-Li)

Đặc điểm:

- Có thêm lithium (Li), giúp hợp kim nhẹ hơn và dễ gia công hơn.

- Mật độ thấp, độ bền vừa phải nhưng khả năng chống ăn mòn kém.

Ứng dụng:

- Các ứng dụng yêu cầu vật liệu siêu nhẹ, như trong hàng không và sản xuất thiết bị di động.

Ví dụ:

- LA141: Hợp kim magie-lithium với mật độ rất thấp.

5. Hợp kim magie-mangan (Mg-Mn)

Đặc điểm:

- Chứa mangan (Mn) làm thành phần chính, mang lại khả năng chống ăn mòn cao và độ bền trung bình.

Ứng dụng:

- Các ứng dụng đúc, sản xuất các bộ phận cần độ bền chống ăn mòn cao.

Ví dụ một số hợp kim Mg-Mn phổ biến:

AM20 (Magnesium-Aluminum-Manganese Alloy)

• Thành phần chính: Mg ~98%, Mn ~2%, Al (vết).
• Tính chất:
  • Kháng ăn mòn tốt, đặc biệt trong môi trường nước biển.
  • Dễ đúc và gia công.
• Ứng dụng: Dùng trong ngành hàng hải, sản xuất vỏ tàu, và các thiết bị ngoài trời.

AM50

• Thành phần chính: Mg ~94%, Mn ~5%, Al (vết).
• Tính chất:
  • Độ bền cao hơn AM20.
  • Khả năng chống ăn mòn được cải thiện.
• Ứng dụng: Sản xuất các bộ phận ô tô như vỏ động cơ, bánh xe và vỏ thiết bị.

AM60

• Thành phần chính: Mg ~93%, Mn ~6%, Al (vết).
• Tính chất:
  • Độ dẻo dai cao, chịu va đập tốt.
  • Thích hợp để đúc áp lực.
• Ứng dụng: Dùng trong ngành công nghiệp ô tô, như bánh xe và khung xe.

6. Hợp kim magie-thori (Mg-Th)

Đặc điểm:

- Có thêm thori (Th), tăng khả năng chịu nhiệt và độ bền, nhưng hiện ít được sử dụng do các vấn đề về phóng xạ.

Ứng dụng:

• Trước đây dùng trong ngành hàng không và quân sự.

Ở phần 2, chúng ta sẽ tìm hiểu xem cách phân tích để kiểm soát thành phần các nguyên tố có trong hợp kim Magie được thực hiện như thế nào.