آلیاژهای منیزیم به طور فزاینده ای در بخش های هوافضا، خودرو و زیست پزشکی به دلیل چگالی پایین و نسبت قدرت استثنایی به وزن کار می کنند. متریک عملکرد حیاتی برای این برنامه ها سخت بودن شکستگی است - مقاومت مواد به انتشار کرک و شکست ناگهانی آلیاژ به شدت آسیب پذیری را با کنترل میکروساختار اساسی، از جمله اندازه دانه، توزیع و پیش بینی ویژگی های درک این اتصالات ایمنی آلیاژی و تقویت کننده می کند.

درک سختی های Fracture در آلیاژهای منیزیم

سختی حرکتی توانایی مواد برای مقاومت در برابر رشد ناپایدار شکاف ([۱] در مکانیک شکستگی خطی، آن را به عنوان عامل شدت استرس بحرانی K Ic [FLT-1] به شدت استاندارد های سخت افزاری استاندارد ELT:۳ و ASTM۳:۳] برای مواد که نشان دهنده پلاستیک قابل توجه، رویکرد Jintegral استفاده می شود روش های تست برای استانداردهای آلیاژی منیزیم از جمله پردازش سخت (۳) و استاندارد های ELT:۳)

آلیاژهای منیزیم، که بسته بندی نزدیک Hexagonal (HCP) هستند، نشان دهنده رفتار شکستگی ایزوتروپیکیک است. انتشار Crack اغلب در هواپیماهای پایه آسان تر است، و کنترل بافت به عنوان ترکیب مهم است.یک سخت گیری شکستگی بالا تضمین می کند که اجزای می توانند بدون خرابی فاجعه بار، به ویژه در ساختارهای ایمنی تحمل کنند.

ترکیب آلیاژ و تکامل ساختاری Microstructural

ترکیب شیمیایی یک آلیاژ منیزیم تعیین می کند که کدام فازها، بخش حجم آنها و چگونگی توزیع آنها، عناصر آلیاژی مشترک شامل آلومینیوم، روی، منگنز، zirconium و عناصر کمیاب زمین (RE) است.

نقش آلومینیوم و زین

آلومینیوم یک عنصر آلیاژی اولیه در آلیاژهای تجاری مانند آز31 (Mg-LTAl-1Zn) و آزا 91 (Mg-9Al-1Zn) است که قدرت را با سخت شدن محلول بالا افزایش می دهد و با تشکیل ⁇ Mg [F:2 ] F:2.

کمک به منگنز و Zirconium

منگنز عمدتا برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و تشکیل ذرات غنی از Mn که ساختار دانه را کنترل می کنند، در آلیاژهای تجاری مانند AM60، منگنز به طور قابل توجهی رفتار تثبیت کننده را تغییر نمی دهد، اما می تواند بر بارش ذرات مایع جامد به ویژه کاهش ساختار شکاف Zir تأثیر بگذارد.Zirconium به عنوان یک اصلاح کننده قوی دانه در آلیاژهای عمل می کند که حاوی آلومینیوم نیست (از آنجا که ترکیبات جامد (از جمله کاهش یافته است).

عناصر Rare-Earth

در این میان، در این مرحله، به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به کار می رود.

Microstructural مکانیزم Governing Fracture

سختی شکستگی آلیاژهای منیزیم توسط ویژگی های میکرو ساختاری که هر دو شروع و انتشار شکاف را تحت تاثیر قرار می دهد، کنترل می شود. عوامل کلیدی شامل اندازه دانه، بافت، توزیع پیش بینی و حضور نقص ها هستند.

اندازه دانه و رابطه هال-Petch

دانه های زیبا فرکانس مرزهای دانه را افزایش می دهند، که به عنوان موانع دررفتگی لغزش و انتشار کرک عمل می کنند.در HCP منیزیم، t Wining یک حالت تغییر شکل مهم است، و دانه های کوچکتر باعث سرکوب برنده شدن می شوند، که منجر به یک شکل پلاستیکی یکنواخت تر می شود (5μch ضریب برای منیزیم نسبتا بالا است (~200 {\displaystyle μm μm μment {\displaystyle μm μm μment} و μm {\displaystyle μm μment μ} اگر هر دو μm μment μm μment μme {\displaystyle μment μment μme μme {\displaystyle μ} در اندازه های شکسته μm μment μm} یا μm} به اندازه های شکسته شوند، μm μm}

بافت و Anisotropy

ساختار HCP منیزیم منجر به یک بافت کریستالی قوی پس از تغییر شکل در ورق های رول، هواپیماهای پایه موازی با هواپیما نورد، ایجاد یک عامل بالا Schmid برای لغزش پایه است. این بافت باعث می شود مواد بیشتر مستعد به شکستن در طول مسیر چرخش است. Fracture سخت بودن به طور معمول بالاتر است زمانی که هواپیما گرا به طور خاص به کنترل بافت پایه (به عنوان مثال سخت کننده) برای کاهش شیب سخت است.

فازهای ثانویه و Intermetallics

فازهای Intermetallic نقش دوگانه دارند. Coarse، ذرات شکننده مانند Mg 17 Al می توانند به عنوان تحریک کننده های سمی عمل کنند، به ویژه به دلیل غلظت استرس، هنگامی که به خوبی توزیع شده و محتاطانه، همان فاز می تواند مانع رشد یا مکانیسم های آلیاژی به شدت جلوگیری از طریق جلوگیری از مسدود کردن ناخالصی های سخت مانند بلوک های پیوند به طور خاص به منظور تجزیه و تجزیه و تجزیه و تجزیه و تحلیل.

پردازش و اثرات درمان گرما

شرایط پردازش تغییر می دهد که چگونه ترکیب آلیاژ به ساختار میکرو تبدیل می شود.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک (۳) اغلب اندازه های بزرگتر دانه و غیر تعادل در حال ظهور دارند، کاهش سختی و توزیع پیش بینی و برای آز،[۱] یک روش خنک سازی سریع (۱۰۲) با تجزیه و تحلیل دقیق (۱۰۲) می تواند به جای شکستگی (۱۰۲) تجزیه و پیر شدن (۱۰) و تجزیه و تحلیل دقیق باشد.

سختی های مقایسه ای سیستم های آلیاژ منیزیم مشترک

برای نشان دادن اثر ترکیب، مقدار سفتی شکستگی معمول (K Ic برای آلیاژهای نمایندگی در زیر ذکر شده است.

  • [[۱] [۱۰] [۱] [۱] [۵] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۱]] [۱] [۱۰] [۱] [۱]] [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱۸] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [بر [۹] [۹] [۹] [۹] [۹] [بر [۹] [بر [بر [۹] [۹] [بر [بر [بر [بر [۹] [۹] [۹] [۹] [۹] [۹] [۹] [۳] [۹] [۹] [۹] [۹]
  • [Mg-9Al-1Zn]: 10-14 {\displaystyle]-cast؛ تا 18 psim پس از درمان T6.
  • [Mg-6Al-0.3Mn] 12-16 {\displaystyle]؛ بهبود انعطاف پذیری، اما قدرت پایین تر از آز91.
  • ZK60 (Mg-6Zn-0.5Zr): 18-22 {\displaystyleed وضعیت.
  • [[ویرایش] [۱] [۱۰] [۵] [۵] [۵] [۱۰] [۱] [۱۰] [۲۲]] [۲۲]] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲]] [۳۲] [۳۲]] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [
  • [[ویرایش] [۱] [۱۰] [۵] [۵] [۵] [۵] [۵] [۵] [۳۲] [۱۰] [۳۲] [۱۰] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] ⁇ ] پس از پیر شدن به اوج خود، [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [۳۲] [

این ارزش ها نشان می دهد که آلیاژهای حاوی RE به طور کلی سفتی شکستگی بالاتری نسبت به آلیاژهای آلومینیوم نشان می دهند، به دلیل دانه های ظریف، بافت ضعیف تر و فاز های LPSO مفید.

استراتژی های آینده و طراحی آلیاژ

تحقیقات همچنان به فشار آوردن سختی آلیاژ منیزیم فراتر از حد فعلی است. [یک رویکرد امیدوار کننده استفاده از آلیاژهای با مقاومت بالا یا چند ستونی است که باعث می شود اثرات هماهنگ کننده از چندین افزودنی فلزی می تواند ساختار های کوچک را ایجاد کند.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.

ادغام سختی شکستگی در مشخصات آلیاژ در حال تبدیل شدن به استاندارد در هوافضا (به عنوان مثال، AMS4417 برای WE43] و معیارهای قابل توجه تصادف خودرو است.

نتیجه گیری

ترکیب آلیاژ به طور مستقیم تعیین کننده سختی شکستگی آلیاژ منیزیم از طریق نفوذ آن بر اندازه دانه، بافت، توزیع فاز و ویژگی های پیش بینی کننده است. آلومینیوم و زینک موثر هستند، اما باید متعادل باشد تا از شبکه های آلیاژ شکننده جلوگیری شود، منگنز و zirconium اصلاح دانه ها و بهبود سخت بودن به طور غیرمستقیم.