Vodnik po štirih glavnih lahkih zlitinah: aluminij, magnezij, cink in titan - Novice

V današnji avtomobilski, vesoljski industriji in industriji zabavne elektronike povpraševanje po lahkih materialih narašča. Aluminij, magnezij, cink intitanove zlitineso štirje primarni materiali iz lahkih zlitin. Ta članek bo obravnaval te štiri zlitine v smislu njihovih mehanskih lastnosti, eloksiranja in površinske obdelave ter preprečevanja elektrokemične korozije med različnimi kovinami.

I. Primerjalna analiza splošnih lastnosti štirih glavnih zlitin

V zgodnjih fazah strukturnega oblikovanja izdelka izbira materiala pogosto vključuje ravnotežje med težo, trdnostjo, obdelovalnostjo in ceno:

• Titanove zlitine (Ti): zaradi svoje izjemne trdote in natezne trdnosti stojijo na vrhu hierarhije, imajo pa tudi lastno biokompatibilnost; vendar pa njihovi visoki stroški in izjemne težave pri strojni obdelavi (pomemben rezalni odboj in nagnjenost k lepljenju rezalnega orodja) omejujejo njihovo široko uporabo.

Magnezijeva zlitina (Mg): znana kot "kralj lahkih materialov" med praktičnimi strukturnimi kovinami, ima gostoto le 68 % gostote aluminija ter ponuja zmogljivosti viskoelastične absorpcije udarcev in elektromagnetne zaščite, ki so veliko boljše od tistih pri drugih kovinah, zaradi česar je najboljša izbira za aplikacije, ki zahtevajo velike{1}}lahke zasnove (kot so ohišja prenosnikov in računalnikov). zadnje plošče šasije).

• Aluminijeva zlitina (Al): "Temeljni kamen industrije", ki ponuja najbolj uravnotežene splošne mehanske lastnosti ter najbolj zrelo dobavno verigo in tehnologije obdelave.

• Cinkova zlitina (Zn): Čeprav ima največjo specifično težo in relativno nizko specifično trdnost, je zaradi nizkega tališča (385 stopinj) in odlične fluidnosti idealna izbira za-kompleksne tlačne litke, natančno-oblikovane dele in visoko-sijajne galvanizirane komponente.

II. Postopki eloksiranja in površinske obdelave:

Površinska obdelava ne samo da barvo videzu izdelka, ampak tudi določa njegovo odpornost proti koroziji, odpornost na prstne odtise in odpornost proti obrabi. Zaradi razlik v njihovih elektrokemičnih lastnostih, različne zlitine sledijo izrazito različnim pristopom površinske obdelave.

1. Izvedba anodizacije v štirih zlitinah

• Aluminijeve zlitine (zlati standard za eloksiranje): oksidni film, oblikovan na aluminijevih zlitinah v sistemu žveplove kisline, ima porozno -podobno strukturo v obliki satja, kar mu daje izredno močno adsorpcijsko sposobnost za barvila. Po obdelavi s tesnjenjem ima lahko zelo kovinski lesk in žive, nasičene barve.

• Magnezijeve zlitine (predvsem mikro{0}}obločna oksidacija): prevleka, ki nastane na površini magnezijevih zlitin z običajno anodizacijo, je ohlapna in porozna. Trenutno industrija pretežno uporablja mikro-olok oksidacijo (PEO/MAO), ki uporablja visoko-napetostno koronsko razelektritev za takojšnje ustvarjanje visokih temperatur na kovinski površini, ki tvori keramiki-podobno oksidno plast. Ponuja odlično odpornost proti obrabi in koroziji, vendar ima površina pogosto mikroskopsko porozno teksturo, nastale barve pa se nagibajo k utišanim tonom, kot sta umazano-bela in sivo-črna.

• Titanove zlitine (obarvanje z optično interferenco): Anodiziranje titanovih zlitin ne zahteva uporabe nobenih kemičnih barvil. S prilagoditvijo krmilne napetosti (15 V–100 V) v elektrolitu je mogoče natančno nadzirati debelino prozornega filma titanovega dioksida (TiO₂), oblikovanega na površini titana, na nanometru. Filmi različnih debelin se lomijo in interferirajo s svetlobo, kar povzroča zlate, vijolične, modre ali mavrične učinke. Ker se ne uporabljajo nobeni kemični dodatki, je ta postopek sam po sebi biokompatibilen.

• Cinkove zlitine (anodizaciji se na splošno izogibamo): cink je zelo nagnjen k samoraztapljanju-v elektrolitu. Prisilna anodizacija zahteva izredno visoke napetosti (100 V–200 V), kar ne povzroči samo visoke porabe energije in znatnih nevarnosti, temveč povzroči tudi dolgočasno, grobo prevleko. Zato se ta postopek redko uporablja v industriji zabavne elektronike.

2. Združljivost z drugimi glavnimi površinskimi obdelavami

• Galvanizacija: nesporna domena cinkovih zlitin. Cinkove-lite zlitine imajo izjemno gladko površino, zaradi česar so idealne za kromiranje na vodni osnovi in nikljanje na vodni osnovi ter z lahkoto dosežejo visoko-podobne zrcalne{2}}in-draguljaste zaključne obdelave z visokim-sijajem.

• PVD (Physical Vapor Deposition): idealen partner za titanove zlitine. V kombinaciji s PVD prevlekami iz titanovega nitrida ali DLC (diamantu-podobni ogljik) se lahko trdota titanovih zlitin poveča na več kot HV2000, kar zagotavlja vrhunsko odpornost na praske.

• Pršenje in pečenje (barvanje): običajna rešitev za zaščito pred korozijo v magnezijevih zlitinah. Zaradi kemično reaktivne narave magnezijevih zlitin se v industriji pogosto uporablja postopek "pretvorbenega premaza + škropljenje s kožo-prijazno barvo/pečenje", ki zagotavlja zanesljivo zaščito pred korozijo in hkrati izboljša otipljiv občutek.

III. Preprečevanje elektrokemične korozije (galvanske korozije) v konstrukcijski zasnovi izdelka

Ko prideta dve kovini z bistveno različnima elektrodnima potencialoma v neposreden stik v prisotnosti medija (kot je znoj rok, vlaga ali slani razpršilec), kovina z nižjim (bolj aktivnim) potencialom deluje kot anoda in hitreje korodira -proces, znan kot elektrokemična korozija (galvanska korozija).

Pri konstrukcijskem načrtovanju je nadzor potencialne razlike med kovinami v stiku ključni pokazatelj za preprečevanje korozije:

• Suha/notranja okolja: potencialna razlika mora biti nadzorovana na < 0,25 V;

• Vlažno/znojno okolje: potencialna razlika mora biti nadzorovana na < 0,15 V;

• Okolja z ostro/slano meglo: potencialna razlika mora biti nadzorovana na < 0,10 V.

Ti80 Titanium Alloy Bars manufacturers Cold Draw Grade 5 Titanium Alloy Pipe suppliers