Aluminio magnesio titanio hierro cobre
2,70 1,74 4,51 7,87 8,96
Se puede observar que la densidad del magnesio es de aproximadamente 64, 39, 22 y 19 de la del aluminio, titanio, hierro y cobre.
Debido a la baja densidad del magnesio, sus aleaciones también son conocidas por ser livianas. Generalmente, la densidad de la aleación de magnesio es inferior a 1,8 g·cm-3-3 y la densidad de la aleación de magnesio-litio es inferior a 1,6 g·cm-3-3 de magnesio. Algunas aleaciones ultraligeras de magnesio y litio son incluso inferiores a 1, que es más ligera que el agua. Las bajas densidades del magnesio y del oro mejoran sus propiedades especiales. Por ejemplo, el módulo de elasticidad a 20o es 45Gpa, que es mayor que el módulo de elasticidad del agua. Sin embargo, su módulo elástico específico es el mismo (~~26 GPA). El magnesio y las aleaciones de magnesio tienen grandes perspectivas de aplicación en las industrias del transporte, la aviación y la aeroespacial debido a su pequeña masa.
El punto de fusión del magnesio es 651°C y el punto de ebullición es 1107°C. La presión de vapor del magnesio es muy alta, 215215,95 Pa a 627 ℃ y 1037,1 Pa a 727 ℃. En el aire, el magnesio se oxida lentamente, pierde su brillo plateado y se vuelve negro. Si la temperatura supera los 400°C, la tasa de oxidación del magnesio se acelerará. Por encima de 500°C, la velocidad de oxidación será más rápida y se incendiará. En este momento se generará óxido de magnesio y una pequeña cantidad de nitruro de magnesio. El magnesio emite una luz intensa cuando se quema. Esta característica es muy popular. Al principio, se utilizaba para fotografía e iluminación, dejando hermosas imágenes y recuerdos para las personas. Durante la guerra, los campos de batalla y los objetivos se iluminan como si fueran de día. También se utiliza para fabricar bombas incendiarias, encender suministros y equipos en zonas de guerra y matar a las fuerzas efectivas del enemigo. La gente también aprovecha esta propiedad del magnesio para fabricar fuegos artificiales con polvo de magnesio, polvo de aluminio y otras materias primas. En las noches festivas, la gente puede ver "Chang'e volando hacia la luna" y "Diosa esparciendo flores"... todo tipo de fuegos artificiales volando en el cielo nocturno, coloridos, que traen a la gente una gran alegría. Por cierto, el espíritu de “autosacrificio” y “ayuda” del magnesio se puede ver en todas partes. Por ejemplo, debido a sus propiedades electroquímicas reactivas, se ha utilizado como ánodo autosacrificial, protegiendo otros metales y dispositivos. También se utiliza como ánodo de una batería primaria, drenando e iluminando a otras.
Debido a su alta actividad química, el magnesio metálico es uno de los metales menos resistentes a la corrosión. En soluciones ácidas, neutras y débilmente alcalinas, se corroerá y se convertirá en iones de Mg2. Varios tipos de atmósferas corroerán el magnesio en distintos grados. En aire seco, se formará una película de óxido porosa y opaca en su superficie. En atmósfera húmeda, la composición del producto es aproximadamente MGC O3·3H2O MgSO 4·7H2O Mg(OH)2. A medida que aumenta la humedad atmosférica, el dióxido de azufre y el cloruro en la atmósfera en áreas industriales y ambientes marinos intensificarán la corrosión del magnesio. Las impurezas de cloruro y de hierro en el magnesio también pueden acelerar la corrosión del magnesio. Por lo tanto, los lingotes de magnesio producidos industrialmente deben pasivarse mediante recubrimiento, aceitarse y encerarse.
El magnesio es uno de los elementos más ampliamente distribuidos en la corteza terrestre, representando el 2,77% del peso de la corteza terrestre, sólo superado por el cuarto elemento metálico más abundante (al, Fe, Ca). En la naturaleza, el magnesio sólo existe en forma de compuestos. Entre los más de 1.500 minerales conocidos, hay más de 200 minerales que contienen magnesio, principalmente carbonatos, silicatos, sulfatos, óxidos, océanos y lagos salados. Es una fuente importante de magnesio. El agua de mar contiene más de 10 elementos. El contenido de magnesio ocupa el tercer lugar, solo superado por Na y K. El contenido de magnesio en el agua de mar es de 0,13 toneladas de magnesio por kilómetro cúbico de agua de mar, lo que equivale al consumo anual mundial de magnesio. .4 veces la cantidad (ver Tabla 2.8). La concentración de magnesio en el agua de los lagos salados es mayor que la del agua de mar. Este de Israel y Jordania
El magnesio puro no es adecuado como material estructural. El magnesio utilizado como material estructural es principalmente aleaciones de magnesio y aleaciones de aluminio-magnesio. Hay alrededor de 1.000 tipos de aleaciones de aluminio en el mundo y, si se clasifican por composición química, hay alrededor de 300 tipos. Casi todos estos 300 tipos de aleaciones de aluminio contienen magnesio, de los cuales hay alrededor de 40 tipos de aleaciones de aluminio y magnesio con magnesio como aditivo principal (el mayor contenido de magnesio es 10,5). Marcas de aleaciones de magnesio en todo el mundo* * *Estas marcas se pueden dividir en más de 30 tipos según su composición química.
Hay más de 10 tipos de aleaciones de magnesio deformadas de color amarillo y más de 20 tipos de aleaciones de magnesio fundidas. Las aleaciones de magnesio fundidas tienen principalmente los siguientes tres sistemas.
1) Aleación de aluminio y magnesio. Desde su uso por Alemania en la Primera Guerra Mundial, esta aleación se ha convertido en la base de la aleación de magnesio fundido más utilizada. Contiene principalmente de 8 a 9 aluminio y una pequeña cantidad de zinc (para mejorar las propiedades de tracción) y manganeso (para mejorar la resistencia a la corrosión).
2) Aleación de magnesio, aluminio y zinc. Agregar zinc a las aleaciones de Mg-Al tendrá un cierto efecto de fortalecimiento. Las aleaciones con alto contenido de zinc tienen propiedades atractivas de fundición a presión. Por ejemplo, el Mg-8Al-8Zn tiene suficiente fluidez y puede usarse para fundición a presión. La resistencia a la corrosión es mejor que la aleación tradicional de Al-Zn.
3) Aleación de magnesio que contiene circonio. El circonio puede refinar granos, mejorar las propiedades de tracción y la capacidad de fluencia de las aleaciones de magnesio y satisfacer las necesidades de la industria aeroespacial. Las aleaciones que pertenecen a esta familia incluyen aleaciones de magnesio-zinc-circonio, aleaciones de magnesio-tierras raras-zinc-zirconio y aleaciones que contienen circonio a base de magnesio-torio y a base de magnesio-plata. Estas aleaciones, que contienen metales de tierras raras y torio, se pueden soldar. El torio también puede mejorar el lanzamiento.
El magnesio es un metal con red cúbica, y la deformación que puede soportar es limitada (especialmente a bajas temperaturas). El material deformado se extruye principalmente en el rango de temperatura de 300 ~ 500 ℃. La producción utiliza laminado y forjado a presión. Las aleaciones deformadas se pueden dividir en dos categorías según contengan circonio. Según el tipo de productos deformados, se pueden dividir en tres categorías: 1 oro laminado para placas delgadas y placas gruesas, como AZ31 (serie Mg-Al-Z), ZM21 (serie Mg-Zn-Mn) y Ze10 ( los dos últimos son más fuertes que el Mg). LA141A (magnesio, litio y aluminio) también pertenece a esta categoría, y también pertenecen el HK31 (sistema Mg-Th-Zr) y el HM21 (Mg-Th-Mn, etc.). a esta categoría Luego se desarrolló.
Las aleaciones de magnesio tienen las características de baja densidad, especialmente algunas aleaciones de magnesio-litio (ver imagen de arriba), la densidad es incluso inferior a 1. Estados Unidos, Reino Unido, Rusia y otros países están desarrollando aleaciones de magnesio que contienen itrio. Una aleación de Mg-8.5Y-1.25Zn-0.5Zr con una densidad inferior a 1,9 g cm-3-3, una densidad de resistencia a la tracción de 420 Mpa y un límite elástico de 0,2 de 360 Mpa, que es más alto que cualquier aleación de magnesio deformada existente y Es bastante comparable a la aleación de aluminio de alta resistencia.
La aleación de magnesio y aluminio también se llama aleación de aluminio y magnesio. Fórmula molecular: Mg4Al3 Peso molecular: 178,22 El color es marrón grisáceo, la gravedad específica es de aproximadamente 2,15 g/cm3, el punto de fusión es de 463 ℃ y la temperatura. La temperatura generada durante la combustión alcanza los 2000 ℃ -3000 ℃ ℃. Desempeña un papel muy importante como agente reductor en la producción de fuegos artificiales y también puede utilizarse como agente de luz blanca y agente luminiscente.
La aleación de magnesio y aluminio se obtiene fundiendo lingotes de magnesio y lingotes de aluminio a alta temperatura en un gas protector. En cuanto a la estructura de las aleaciones de magnesio y aluminio, durante mucho tiempo ha habido dos opiniones. Una teoría es que las aleaciones de magnesio y aluminio son mezclas físicas simples; otra teoría es que la estructura cristalina de las aleaciones de magnesio y aluminio cambia internamente y no es una mezcla física simple.
Cuando los lingotes de magnesio y los lingotes de aluminio están por encima de 1150K, parte del aluminio reacciona con el oxígeno del aire para formar α-al2o 3. Esta química cristalina del óxido de aluminio es inerte y actúa como barrera y aislamiento. Cuando la temperatura es inferior a 1150 K, nace en B-Al2O3. Este cristal reacciona con el ácido y no puede proteger la aleación de magnesio y aluminio del interior.
El contenido de magnesio y aluminio en la aleación estándar de magnesio y aluminio es aproximadamente del 50% cada uno. El contenido de aluminio activo tiene un gran impacto en la producción segura y la calidad de los productos pirotécnicos. Sin embargo, la mayoría de las empresas que producen aleaciones de magnesio y aluminio son empresas privadas. En los últimos años, los lingotes de aluminio son más caros que los lingotes de magnesio y la mayoría de ellos no se producen de acuerdo con los estándares nacionales por motivos de lucro. En la actualidad, el contenido de aluminio en el polvo de aleación de magnesio y aluminio es generalmente inferior al 50%, y parte del contenido de aluminio es tan bajo como el 40%. A medida que aumenta el contenido de magnesio, el rendimiento de la aleación de magnesio y aluminio se acerca al del polvo de magnesio, y la sensibilidad al impacto y la sensibilidad a la fricción de la pirotecnia aumentan, lo que hace que la pirotecnia sea más sensible, aumentando así los peligros ocultos. Podemos utilizar el siguiente mecanismo químico para probar el contenido de aluminio en aleaciones de magnesio y aluminio.
1. Reacción del ácido clorhídrico y la aleación de aluminio y magnesio
Mg 2HCl=MgCl2 H2 ↑
2Al 6HCl=2AlCl3 3H2 ↑
2. Haga reaccionar la solución mixta con una solución de hidróxido de sodio (deje caer unas gotas de reactivo de tornasol o fenolftaleína en la solución mixta como indicador para evitar el exceso de hidróxido de sodio).
Cloruro de magnesio 2 hidróxido de sodio = 2 cloruro de sodio hidróxido de magnesio ↓
AlCl3 3NaOH=3NaCl Al(OH)3↓
3. , el peso es G1g.
4. El hidróxido de aluminio reacciona con el exceso de hidróxido de sodio.
Hidróxido de aluminio hidróxido de sodio = aluminato de sodio 2H2O
5. Filtrar, secar y pesar, el peso es de G2 gramos.
El contenido de aluminio en la aleación magnesio-aluminio Al=(G1-G2)/G×34,62.
GB150-85 estipula que el contenido de aluminio en las aleaciones de magnesio y aluminio es 47-53. Las aleaciones de magnesio y aluminio con un contenido de aluminio inferior a este rango pueden causar fácilmente accidentes de calidad y de seguridad y deben usarse con precaución. .
Aplicación de lingotes de magnesio en aleaciones de magnesio-aluminio: Las aleaciones de magnesio-aluminio se obtienen fundiendo lingotes de magnesio y lingotes de aluminio a altas temperaturas en gases protectores. Sus ingredientes se dividen en mezcla física simple y mezcla física que cambia. La estructura cristalina. Dos tipos.