Conocimientos básicos sobre materiales de aleación de magnesio

(1) La resistencia y la dureza de los policristales de magnesio puro no son elevadas. Por lo tanto, el magnesio puro no puede utilizarse directamente como material estructural. Generalmente se emplea para preparar aleaciones de magnesio y otras aleaciones.
(2) La aleación de magnesio es el material de ingeniería verde con mayor potencial de desarrollo y aplicación en el siglo XXI.

El magnesio puede formar aleaciones con aluminio, cobre, zinc, circonio, torio y otros metales. En comparación con el magnesio puro, esta aleación presenta mejores propiedades mecánicas y es un buen material estructural. Si bien las aleaciones de magnesio forjadas poseen buenas propiedades generales, el magnesio tiene una estructura hexagonal compacta, lo que dificulta su procesamiento plástico y conlleva altos costos de fabricación. Por lo tanto, la cantidad actual de aleaciones de magnesio forjadas es mucho menor que la de aleaciones de magnesio fundidas. Existen decenas de elementos en la tabla periódica que pueden formar aleaciones con el magnesio. El magnesio y el hierro, el berilio, el potasio, el sodio, etc., no forman aleaciones. Entre los elementos de refuerzo utilizados en las aleaciones de magnesio, según su influencia en las propiedades mecánicas de las aleaciones binarias de magnesio, se pueden clasificar en tres categorías:
1. Los elementos que mejoran la resistencia son: Al, Zn, Ag, Ce, Ga, Ni, Cu, Th.
2. Los elementos que mejoran la tenacidad son: Th, Ga, Zn, Ag, Ce, Ca, Al, Ni, Cu.
3. Elementos que mejoran la tenacidad sin alterar significativamente la resistencia: Cd, Ti y Li.
4. Elementos que aumentan significativamente la resistencia y disminuyen la tenacidad: Sn, Pd, Bi, Sb.
La influencia de los elementos de impureza en el magnesio
A. La mayoría de las impurezas contenidas en el magnesio tienen efectos adversos sobre las propiedades mecánicas del magnesio.
B. Cuando el MgO supera el 0,1%, las propiedades mecánicas del magnesio se verán reducidas.
Cuando el contenido de C y Na supera el 0,01% o el contenido de K supera el 0,03%, la resistencia a la tracción y otras propiedades mecánicas del magnesio también se reducirán considerablemente.
D. Pero cuando el contenido de Na alcanza el 0,07% y el contenido de K alcanza el 0,01%, la resistencia del magnesio no disminuye, sino solo su plasticidad.
La resistencia a la corrosión de la aleación de magnesio de alta pureza es equivalente a la del aluminio.
1. La matriz de aleación de magnesio es una red hexagonal compacta, el magnesio es más activo y la película de óxido es suelta, por lo que su proceso de fundición, deformación plástica y anticorrosión es más complicado que el de la aleación de aluminio.
2. La resistencia a la corrosión de las aleaciones de magnesio de alta pureza es equivalente o incluso inferior a la de las aleaciones de aluminio. Por lo tanto, la producción industrial de aleaciones de magnesio de alta pureza es un problema urgente que debe resolverse para la aplicación masiva de estas aleaciones.