Magnez jako materiał konstrukcyjny

Jedną z największych zalet magnezu jako materiału konstrukcyjnego jest jego bardzo niska gęstość która wynosi jedynie 1,74 g/cm³ (dla porównania, gęstość aluminium wynosi 2,7 g/cm³ a tytanu 4,4 g/cm³) czyniąc go jednym z najlżejszych metali. Ponieważ magnez, jako czysty materiał, nie posiada wysokich właściwości wytrzymałościowych i plastycznych, niezbędne jest stopowanie go innymi pierwiastkami, takimi jak: aluminium, cynk, mangan, lit, beryl, srebro, cyna czy cyrkon. Najważniejszym dodatkiem w stopach magnezu jest aluminium, które znacznie zwiększa wytrzymałość na rozciąganie poprzez tworzenie się fazy międzymetalicznej Mg₁₇Al₁₂. Dodatek cynku i manganu zwiększa wytrzymałość, podobnie jak Al. Srebro podwyższa wytrzymałość w wyższej temperaturze, dodatek krzemu zmniejsza lejność i generuje kruchość a cyrkon tworzy tlenki które stanowią zarodki krystaliczne [1].  Jedną z największych wad magnezu jest jego niska odporność korozyjna, dlatego, niezbędne jest zabezpieczenie materiału powłoką ochronną, np. malowaniem proszkowym, powłokami galwanicznymi (niklowanie, chromowanie) lub anodowaniem.

Kody stopów magnezu pochodzą z połączenia symbolu pierwiastka zgodnego z normą ASTM oraz ilością dodatków stopowych zastosowanych w konkretnym przypadku, np. AZ91 oznacza stop magnezu z dodatkiem 9 % aluminium (A) i 1% cynku (Z). Stop WE43 to stop z zawartością 4% Itru (W) i 3% pierwiastków ziem rzadkich (E).

Stop magnezu AZ91 jest szeroko stosowanym stopem magnezu w przypadku odlewania pod wysokim ciśnieniem, kokil czy form piaskowych.

Popularnym stopem magnezu, stosowanym przy produkcji na odlewane części silników oraz elementów wyposażenia, zarówno w przemyśle motoryzacyjnym jak i lotniczym, jest stop WE43. Stop ten charakteryzuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi jak również dobrą odpornością na korozję. Może on pracować w temperaturach do 200 °C, a w przypadku krótkotrwałych okresów nawet do 250 °C.

Ze względu na swoje właściwości, magnez znalazł zastosowanie w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i elektronicznym. 

Więcej artykułów znajdą państwo na stronie: www.metalelekkie.pl

Piśmiennictwo

[1] L. Dobrzański, Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, Warszawa 2002