मैग्निशियम मिश्रधातु
मैग्नीशियम मिश्र धातु की परिभाषा
मैग्नीशियम मिश्र धातु मैग्नीशियम और अन्य तत्वों से बना एक मिश्र धातु है। इसकी विशेषता है: कम घनत्व (1.8 ग्राम / सेमी 3 मैग्नीशियम मिश्र धातु), उच्च विशिष्ट शक्ति, बड़े विशिष्ट लोचदार मापांक, अच्छा गर्मी लंपटता, अच्छा झटका प्रतिरोध, एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में अधिक प्रभाव भार क्षमता, कार्बनिक पदार्थ और क्षार के लिए अच्छा संक्षारण प्रतिरोध।
मुख्य मिश्रधातु तत्व एल्यूमीनियम, जस्ता, मैंगनीज, सेरियम, थोरियम और थोड़ी मात्रा में ज़िरकोनियम या कैडमियम हैं। वर्तमान में, मैग्नीशियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, इसके बाद मैग्नीशियम मैंगनीज मिश्र धातु और मैग्नीशियम जिंक ज़िरकोनियम मिश्र धातु का स्थान आता है। मुख्य रूप से विमानन, एयरोस्पेस, परिवहन, रसायन, रॉकेट और अन्य औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। यह व्यावहारिक धातुओं में सबसे हल्की धातु है, और मैग्नीशियम का विशिष्ट गुरुत्व एल्यूमीनियम का लगभग 2/3 और लोहे का 1/4 है। यह उच्च शक्ति और उच्च कठोरता के साथ व्यावहारिक धातुओं में सबसे हल्की धातु है।
मैग्नीशियम मिश्र धातु उत्पाद विशेषताएँ
कम घनत्व, अच्छा विशिष्ट प्रदर्शन, अच्छा सदमे अवशोषण प्रदर्शन, अच्छा विद्युत और तापीय चालकता, अच्छा प्रक्रिया प्रदर्शन, खराब संक्षारण प्रतिरोध, आसान ऑक्सीकरण और जलन, खराब गर्मी प्रतिरोध।
इसके प्रसंस्करण और संक्षारण और यांत्रिक गुणों में कई विशेषताएं हैं: तेज गर्मी अपव्यय, हल्के वजन, अच्छी कठोरता, एक निश्चित संक्षारण प्रतिरोध और आयामी स्थिरता, प्रभाव प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध, अच्छा क्षीणन प्रदर्शन और रीसायकल करने में आसान; इसके अलावा, इसमें उच्च तापीय और विद्युत चालकता, गैर-चुंबकीय, अच्छी परिरक्षण और गैर विषैले विशेषताएं हैं।
अनुप्रयोग: हल्के वजन के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए पोर्टेबल उपकरण और ऑटोमोटिव उद्योग में मैग्नीशियम मिश्र धातु का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
मैग्नीशियम मिश्र धातु और एल्यूमीनियम मिश्र धातु के बीच अंतर
मैग्नीशियम मिश्र धातु और एल्यूमीनियम मिश्र धातु के बीच अंतर में शामिल हैं: अलग तन्यता ताकत, अलग थकान प्रतिरोध, अलग धातु ऑक्सीकरण, अलग विनिर्माण लागत, अलग विशिष्ट गुरुत्व घनत्व और अलग लोचदार मापांक।
भिन्न तन्य शक्ति
मैग्नीशियम मिश्र धातु सामग्री की समान मात्रा से बने उत्पाद की ताकत एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में कम है। फ़्रेम की मजबूती प्राप्त करने के लिए, मैग्नीशियम मिश्र धातु सामग्री को सामग्री की मोटाई और पाइप की लंबाई में वृद्धि की आवश्यकता होती है, इसलिए वजन के मामले में एल्यूमीनियम मिश्र धातु पर कोई लाभ नहीं है।
थकान की ताकत अलग होती है
मैग्नीशियम मिश्र धातु की समान मात्रा से बने फ्रेम का स्थायित्व एल्यूमीनियम मिश्र धातु फ्रेम की तुलना में खराब होता है, जो मैग्नीशियम मिश्र धातु की एक घातक कमी है। सवारी की संख्या में वृद्धि के साथ, मैग्नीशियम मिश्र धातु फ्रेम की ताकत काफी कम हो जाएगी, और यहां तक कि फ्रेम का जीवन भी 2-3 वर्ष से अधिक नहीं होगा। परिणामस्वरूप, पेशेवर सवारों द्वारा मैग्नीशियम मिश्र धातु फ्रेम का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।
धातुओं में विभिन्न ऑक्सीकरण गुण होते हैं
तत्वों की आवर्त सारणी से पता चलता है कि एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तुलना में मैग्नीशियम मिश्र धातुएं ऑक्सीकरण द्वारा अधिक आसानी से संक्षारित होती हैं।
विभिन्न विनिर्माण लागतें
मैग्नीशियम मिश्र धातु सक्रिय धातुएं हैं, जिनकी विनिर्माण उपकरण और पर्यावरण के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च विनिर्माण लागत आती है। उत्पादित मैग्नीशियम मिश्र धातु उत्पाद एल्यूमीनियम मिश्र धातु 234 की तुलना में बहुत कम लागत प्रभावी हैं।
विभिन्न विशिष्ट गुरुत्व घनत्व
समान आयतन स्थिति के तहत, मैग्नीशियम मिश्र धातु एल्यूमीनियम मिश्र धातु से हल्का होता है। यह मैग्नीशियम मिश्र धातु 234 का एक महत्वपूर्ण लाभ है।
लोचदार मापांक अलग है
मैग्नीशियम मिश्र धातु सामग्री की कठोरता एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में कम है। मैग्नीशियम मिश्र धातु सामग्री से बना फ्रेम एल्यूमीनियम मिश्र धातु फ्रेम की तुलना में कम कठोर होता है, और समान मोटाई और पाइप व्यास से बना फ्रेम वास्तविक सवारी के दौरान अधिक रौंद बल को अवशोषित करेगा और सवारी दक्षता को प्रभावित करेगा।11
दोनों मिश्र धातुओं में से प्रत्येक के फायदे और नुकसान हैं, और आवेदन क्षेत्र भी अलग है। उपयोग चुनते समय, विशिष्ट एप्लिकेशन आवश्यकताओं और शर्तों के अनुसार निर्णय लेना आवश्यक है।
मैग्नीशियम मिश्र धातु के विभिन्न ग्रेड मानक संरचना सामग्री तालिका
| इस्पात श्रेणी | अल: | सी: | Cu: | अन्य: | Zn: | होना: | एमजी: | फ़े: | एमएन: | नी: | सीए: |
| AZ91D | 8.5-9.5% | 0.05%अधिकतम | 0.025%अधिकतम | 0.01%अधिकतम | 0. 45-0.9% | 0.004%अधिकतम | अंतर | 5-30पीपीएम | {{0}}.17 से 0.4% | 0.001% अधिकतम | -- |
| AM50A | 4.5-5.3% | 0.05%अधिकतम | 0,008%अधिकतम | 0.01%अधिकतम | 0.2%अधिकतम | 0.004%अधिकतम | अंतर | 5- 30पीपीएम | 0.28-0.5% |
0.001%अधिकतम | -- |
| AM6OB | 5.6-6.4%अधिकतम | 0.05%अधिकतम | 0,008%अधिकतम | 0.01%अधिकतम | 0.2%अधिकतम | 0.004%अधिकतम | अंतर | 5- 30पीपीएम | 0.26-0.5% | 0,001%अधिकतम | -- |
| YGB08 | 7.5-9.2% | 0.1%अधिकतम | 0, 05%अधिकतम | 0.005%अधिकतम | 0.2-0.8% | 0.05%अधिकतम | अंतर | 5- 30पीपीएम | 0.15-0.5% | 0.005%अधिकतम | -- |
| AZ80 | 8-9.2% | 0.1% मार्च | 0.05% अधिकतम | 0.03% अधिकतम | 0.2-0.8% 0. |
0.05%अधिकतम | अंतर | --- | 0.12-0.5% | 0.005%अधिकतम | -- |
| AZ21 | 2-3% | 0.05%अधिकतम | 0.05%अधिकतम | 0.3%अधिकतम | 0.5-1% | 0.003%मार्च | अंतर | --- | 0.4%अधिकतम | 0.001%अधिकतम | 0.04%अधिकतम |
| AS31 | 3.3-4.0% | 0.7-1.15% | <0.008% | <50ppm | 0.05-0.2% | <0.0035% | 5-15पीपीएम | <0.20% | 0.25-0.5% | <0. 001% | अन्य एकल अशुद्धियाँ: < 0.01% |
| AZ63 | 5.3-6.7% | 0.05% अधिकतम | 0.01% अधिकतम | एचमैक्स | 2.5-3.5% | 0.003% अधिकतम। | अंतर | 10-20पीपीएम | 0.15-0.5% |
0.005%अधिकतम | |
| AZ40 | 3.5-4.0% | 0.1%अधिकतम | 0.05%अधिकतम | 0.01%अधिकतम | 0.2-0.8% | 0.05%अधिकतम | अंतर | --- | 0.2-1.0% | 0.001%अधिकतम | |
| A231 | 2.5-3.5% | 0.05%अधिकतम | 0.01%अधिकतम | 0.3%अधिकतम | 0.7-1.3% | 0.003%अधिकतम | अंतर | --- | 0.2-1.0% | 0.001%अधिकतम 0.04%अधिकतम |
|
| A261 | 5.9-6.6% | 0.1%अधिकतम | 0.05%अधिकतम | 0.03%अधिकतम | 0.7-1.5% | -- | -- | 0.05%अधिकतम | 0.15-0.4% |
मैग्नीशियम मिश्र धातु की विशेषताएं
मैग्नीशियम मिश्र धातु सबसे हल्की धातु संरचनात्मक सामग्री है। विशिष्ट गुरुत्व केवल 1.8 है, जो एल्यूमीनियम का 2/3 और लोहे का 1/4 है, और इसकी विशिष्ट ताकत 133 जितनी अधिक है, जो टाइटेनियम की विशिष्ट ताकत के बराबर हो सकती है, जिससे मैग्नीशियम मिश्र धातु का उपयोग किया जा सकता है एक उच्च शक्ति वाली सामग्री। साथ ही, मैग्नीशियम मिश्र धातु अपने उत्कृष्ट कास्टिंग, एक्सट्रूज़न, काटने और झुकने प्रसंस्करण गुणों के कारण, ऑटोमोटिव, इलेक्ट्रॉनिक्स, कपड़ा, निर्माण और सेना में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है।
हल्का वज़न
विरूपण का प्रतिरोध
शॉक अवशोषण और शोर में कमी
आयामी स्थिरता
शिक्षणीयता
उच्च कठोरता अनुपात
विशेषताएँ
●हल्के वजन वाली, लौह धातु वर्तमान में दुनिया में व्यावहारिक अनुप्रयोगों में सबसे हल्की धातु संरचनात्मक सामग्री है।
●उच्च विशिष्ट शक्ति। मैग्नीशियम मिश्र धातु की शक्ति और द्रव्यमान का अनुपात अधिक होता है और इसकी निश्चित वहन क्षमता होती है।
●छोटा लोचदार मापांक, अच्छी कठोरता, मजबूत भूकंपीय बल, दीर्घकालिक उपयोग को विकृत करना आसान नहीं है।
●अच्छा विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप और परिरक्षण।
●पर्यावरण को कोई प्रदूषण नहीं।
मैग्नीशियम मिश्र धातु के प्रकार:
मैग्नीशियम मिश्र धातु का मिश्र धातु नाम मुख्य जोड़े गए मिश्र धातु तत्व और उसके प्रतिशत पर आधारित है।
मैग्नीशियम मिश्रधातु के लक्षण
यह व्यावहारिक धातुओं में सबसे हल्की धातु है
मैग्नीशियम का विशिष्ट गुरुत्व एल्यूमीनियम का लगभग दो तिहाई और लोहे का एक चौथाई होता है। यह व्यावहारिक धातुओं में सबसे हल्की है।
अनुप्रयोग: हल्के वजन के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए पोर्टेबल उपकरण और ऑटोमोटिव उद्योग में मैग्नीशियम मिश्र धातु का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
विभिन्न सामग्रियों के भौतिक गुणों की तुलना
| सामग्री का नाम |
घनत्व (जी/सेमी³） |
फ़्यूज़िंग पॉइंट ("C) |
ऊष्मीय चालकता (डब्ल्यू/एमके) |
तन्यता ताकत (एमपीए) |
उपज बिंदु (एमपीए) |
बढ़ाव की दर (%) |
विशिष्ट शक्ति |
यंग का मापांक (जीपीए) |
|
| मैग्नीशियम मिश्र धातु | AZ91 | 1.82 | 596 | 72 | 280 | 160 | 8 | 154 | 45 |
| AN60 | 1. 79 | 615 | 62 | 270 | 140 | 15 | 151 | 45 | |
| एल्यूमिनियम मिश्र धातु | 380 | 2.70 | 595 | 100 | 315 | 160 | 3 | 117 | 71 |
| इस्पात | कार्बन स्टील | 7.86 | 1520 | 42 | 517 | 400 | 22 | 66 | 200 |
| प्लास्टिक | पेट | 1.03 | 90(टीजी) | 0.2 | 35 | * | 40 | 34 | 2.1 |
| पीसी | 1.23 | 160(टीजी) | 0.2 | 104 | * | 3 | 85 | 6.71 | |
उच्च शक्ति, उच्च कठोरता
यद्यपि मैग्नीशियम मिश्र धातु का विशिष्ट गुरुत्व प्लास्टिक की तुलना में भारी होता है, लेकिन प्रति इकाई वजन की ताकत और लोच प्लास्टिक की तुलना में अधिक होती है, इसलिए समान शक्ति वाले भागों के मामले में, मैग्नीशियम मिश्र धातु के हिस्से उनसे पतले और हल्के हो सकते हैं प्लास्टिक का. इसके अलावा, क्योंकि मैग्नीशियम मिश्र धातु की विशिष्ट ताकत भी एल्यूमीनियम मिश्र धातु और लोहे की तुलना में अधिक है, एल्यूमीनियम या लोहे के हिस्सों का वजन भागों की ताकत को कम किए बिना कम किया जा सकता है।
अनुप्रयोग:ऑटोमोबाइल इंजन अटैचमेंट ब्रैकेट, क्लच हाउसिंग, ट्रांसमिशन लाइट बॉडी, इंस्ट्रूमेंट पैनल फ्रेम, स्टीयरिंग व्हील फ्रेम, सीट फ्रेम, बॉडी सेल फोन, लैपटॉप एलसीडी स्क्रीन का आकार साल दर साल बढ़ता है, उनकी शाखा ब्रेस फ्रेम और बैक हाउसिंग में मैग्नीशियम मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है।
| स्थूल संपत्ति | |||||
| सामग्री. | घनत्व जी/सेमी3 |
तन्यता ताकत एन/मिमी2 |
हीट ट्रांसफर प्रदर्शन W/ m.K |
विशिष्ट शक्ति | संक्षारण प्रतिरोध |
| मैग्नीशियम मिश्र धातु MS1-F | 1.8 | 260 | 155 | 133 | ◎: स्थिर |
| एल्यूमिनियम मिश्र धातु | 2.7 | 155 | 247 | 57 | ◎: स्थिर |
| A6053S-T5 कार्बन फाइबर |
2.0 | 200 | 0.3 | 100 | ◎: स्थिर |
प्रभावी ताप स्थानांतरण
जबकि मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की तापीय चालकता एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तापीय चालकता से कम है, यह परिमाण के कई क्रमों में प्लास्टिक से आगे निकल जाती है। नतीजतन, मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को विद्युत उत्पादों में नियोजित किया जाता है जहां वे आंतरिक गर्मी को बाहरी रूप से कुशलतापूर्वक नष्ट कर सकते हैं।
अनुप्रयोग: हुड कवर
मैग्नीशियम मिश्र धातु का उपयोग कंप्यूटर और प्रोजेक्टर जैसे उपकरणों के आवास और शीतलन घटकों में किया जाता है जो महत्वपूर्ण आंतरिक गर्मी उत्पन्न करते हैं। मैग्नीशियम मिश्र धातु का उपयोग टीवी केसिंग को गर्मी अपव्यय छिद्रों की आवश्यकता के बिना डिजाइन करने की अनुमति देता है।
सुपीरियर विद्युतचुंबकीय परिरक्षण
मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण क्षमताएं प्लास्टिक पर इलेक्ट्रोप्लेटेड परिरक्षण फिल्मों द्वारा प्रदान की गई क्षमताओं से अधिक होती हैं, जिससे मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का उपयोग करते समय इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।
अनुप्रयोग: मैग्नीशियम मिश्र धातु को मोबाइल फोन हाउसिंग और परिरक्षण सामग्री में शामिल किया गया है।
उत्कृष्ट मशीनेबिलिटी
मैग्नीशियम मिश्रधातुएं अन्य धातुओं की तुलना में कम काटने का प्रतिरोध प्रदर्शित करती हैं, जिससे मशीनिंग के दौरान प्रसंस्करण की गति तेज हो जाती है।
| प्रोसेस | |||||
| सामग्री | बाहर निकालना | काटना | झुकना | वेल्ड | सतह का उपचार |
| मैग्निशियम मिश्रधातु | उत्कृष्ट: जटिल अनुभाग आकार के लिए उपयुक्त आकार |
उत्कृष्ट | सामान्य: गर्म झुकना | सामान्य: गर्मी प्रभावित क्षेत्र छोटा |
उत्कृष्ट: एनोडाइजिंग और कोटिंग |
| एल्यूमिनियम मिश्र धातु | उत्कृष्ट: जटिल अनुभाग आकार के लिए उपयुक्त आकार |
अपेक्षाकृत बुरा | सामान्य: ठंडा झुकना | अपेक्षाकृत खराब गर्मी प्रभावित क्षेत्र बड़ा |
उत्कृष्ट: एनोडाइजिंग और कोटिंग |
| इस्पात | सामान्य: केवल साधारण क्रॉस सेक्शन पर लागू आकार |
सामान्य | सामान्य: ठंडा झुकना | उत्कृष्ट: बहुत बढ़िया | अपेक्षाकृत ख़राब: चित्रकारी |
अच्छा पिटिंग प्रतिरोध
अन्य धातुओं की तुलना में, मैग्नीशियम मिश्र धातु का विरूपण प्रतिरोध अधिक होता है, और प्रभाव सतह के कारण होने वाला अवसाद अन्य धातुओं की तुलना में छोटा होता है।
कंपन झटके का उच्च अवशोषण
कंपन ऊर्जा के अच्छे अवशोषण के कारण, मैग्नीशियम मिश्र धातु ड्राइव और ट्रांसमिशन घटकों में उपयोग किए जाने पर कंपन को कम कर सकता है। इसके अलावा, प्रभाव ऊर्जा अवशोषण प्रदर्शन अच्छा है, और मैग्नीशियम मिश्र धातु में एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में बेहतर बढ़ाव है।
प्रभाव पड़ने पर, यह बिना फ्रैक्चर के प्रभाव ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है।
आवेदन पत्र:प्रभाव के बाद कार के प्रभाव अवशोषण और हल्केपन को बेहतर बनाने के लिए, स्टीयरिंग व्हील और सीट में फेरोलॉय का उपयोग किया जाता है।
अच्छा रेंगना प्रतिरोध
समय और तापमान के साथ मैग्नीशियम का आकार छोटा हो जाता है।
उत्थान
प्लास्टिक के विपरीत, मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को उनके यांत्रिक गुणों को कम किए बिना आसानी से पुनर्चक्रित किया जा सकता है, जबकि प्लास्टिक को उनके यांत्रिक गुणों को कम किए बिना पुनर्चक्रित करना मुश्किल होता है। अन्य धातुओं की तुलना में मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का गलनांक कम होता है,
कम विशिष्ट ऊष्मा
पुनर्जनन में: पिघलने के दौरान खपत होने वाली ऊर्जा नई सामग्री के निर्माण में खर्च होने वाली ऊर्जा का 4% है।
उत्पाद के यांत्रिक गुण
| सामग्री | फोर्जिंग तकनीक | आस्तीन का तापमान (K) | इंजेक्शन की गति (एम/एस) | उपज शक्ति (एमपीए) | तन्य शक्ति (एमपीए) | बढ़ाव (%) |
| AZ91D | थिक्सोफ़ॉर्मिंग | 878 | 1.4 | 180 | 299 | 10 |
| मेटल सांचों में ढालना * | 160 | 240 | 3 | |||
| AM60B | थिक्सोफ़ॉर्मिंग | 893 | 1.4 | 148 | 278 | 19 |
| मेटल सांचों में ढालना | 963 | 2.9 | 115 | 239 | 12 | |
| मेटल सांचों में ढालना * | 130 | 225 | 8 | |||
| AM50A | थिक्सोफॉर्मिंग। | 898 | 1.4 | 140 | 269 | 20 |
| मेटल सांचों में ढालना | 963 | 2.9 | 112 | 232 | 13 | |
| मेटल सांचों में ढालना * | 125 | 210 | 10 | |||
| AS41B | थिक्सोफॉर्मिंग। | 903 | 1.7 | 157 | 249 | 9 |
| मेटल सांचों में ढालना * | 140 | 215 | 6 |
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