I. Fyzikálne vlastnosti a mechanický výkon
Hustota a ľahká váha
Zliatina horčíka má iba hustotu1,74 g\/cm³(napr, AZ31 Grade), asi35% ľahšíako hliníková zliatina (2,7 g\/cm³).
S rovnocennou silou umožňuje zliatina horčíka extrémnejšie ľahké. Napríklad rámec bicyklov vyrobený z zliatiny horečníka môže znížiť hmotnosť o 30%, čím sa zníži spotreba energie o 5% viac ako 100 km cyklovania.
Sila a tvrdosť
| Majetok | Zliatina horčíka (AZ31) | Hliníková zliatina (6061- t6) | Zliatina hliníka pre hliník |
|---|---|---|---|
| Pevnosť v ťahu | 220 MPA | 276 MPA | 472 MPA |
| Špecifická sila | 126 MPa\/(g\/cm³) | 102 MPa\/(g\/cm³) | 170 MPa\/(g\/cm³) |
| Typická tvrdosť | 40 - 100 hodín | 60 - 100 hodín | 80 - 85 hodín |
Trvanlivosť a životnosť
Zliatiny horčíka majú významne nižšiu únavovú životnosť ako zliatiny hliníka. Napríklad rámy na bicykli horčíka zvyčajne trvajú 2–3 roky (potrebná častá náhrada), zatiaľ čo hliníkové rámce môžu slúžiť viac ako 5 rokov.
Hliníkové formy (napríklad kamenca 500) môžu trvať až150, 000 cykly, zatiaľ čo formy horčíka vyžadujú častejšiu údržbu v dôsledku nižšej tepelnej stability.
II. Rozdiely v spracovaní a nákladoch
Porovnanie procesu odlievania
| Parameter | Zliatina horčíka | Hliník |
|---|---|---|
| Teplota topenia | 620 - 680 stupňov (inertný plyn) | 610 - 670 stupňov (dusík) |
| Rýchlosť vstrekovania | 1 0 0 m\/s (stena 0,5 mm) | 30–60 m\/s (stena väčšia alebo rovná 1,2 mm) |
| Životnosť | 100k - 150 000 cyklov | 50k - 80 000 cyklov |
Zloženie nákladov
Výroba zliatiny horčíka vyžaduje ochranu inertného plynu (SF₆ + CO₂), čo vedie k nákladom na vybavenie40% vyššieako hliník.
Celkové náklady na horčíkové tyče: cca.¥ 120\/kg
Hliníkové tyče:¥ 30–50\/kg,
Výhody horčíka však môžu kompenzovať časť nákladov.
III. Vhodnosť
Kedy uprednostniť zliatinu horčíka
Letectvo: Ultraľahké konštrukčné časti (napr. Interiéry kabíny), kde znížená hmotnosť priamo zvyšuje palivovú účinnosť
Športové vybavenie: Bicykle a e-bicykle v súťaži-zníženie 1 kg môže zvýšiť zrýchlenie o 8%
Mobilné budovy: Vynikajúci seizmický výkon v porovnaní s hliníkom, znižuje prenos vibrácií o 30%
Scenáre zliatiny hliníkovej zliatiny
Výroba plesní: Alumold500 ponúka pevnosť v ťahu 472 MPa a nízku tepelnú expanziu - ideálne pre presné vstrekovacie formy
Elektrické vybavenie: Vysoká vodivosť väčšia alebo rovná 61% IAC (napr.
Štruktúry odolné voči korózii: E.g., solar panel frames – salt spray resistance >3000 hodín, s nižšími nákladmi na životný cyklus
Iv. Obmedzenia a riziká
Obmedzenia zliatiny horčíka
Oxidačné riziko: Horčíkový ignity pri 310 stupňoch; Počas spracovania sa vyžadujú prísne opatrenia proti explózii. Rýchlosť oxidácie je 3x rýchlejšia ako hliník.
Rozptyľovanie tepla: Tepelná vodivosť je iba 156 w\/(m · k) vs. 205 W\/(m · k), čo obmedzuje výkonnosť vysokej teploty.
Hliníkové obmedzenia
Nižšia špecifická pevnosť v porovnaní s horčíkom; Extrémne ľahké váhy môže vyžadovať alternatívy uhlíkových vlákien
Hliník s vysokou pevnosťou (napr. 7075- t6) má nižšiu húževnatosť a potrebuje ďalšie povrchové ošetrenie, aby sa zabránilo korózii stresu
Odporúčanie výberu
Ak je prioritou a rozpočet povolený extrémny ľahkýzliatiny horčíka(napr. AZ31 tyče), santioxidačné povlaky
Pre trvanlivosť a nákladovú efektívnosť pri výstavbe alebo energetických aplikáciách použitezliatiny hliníkových hliníkov(napr., 6061- t6 alebo Alumold500)
