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La estructura secreta de las aleaciones de magnesio: ¿Cómo afecta la red hexagonal a sus propiedades?
Como el material más liviano entre los metales estructurales, la aleación de magnesio tiene una resistencia extremadamente alta y una densidad baja, lo que la hace cada vez más importante en la ingeniería moderna. Las aleaciones de magnesio, que se sintetizan a partir de magnesio y otros metales como aluminio, zinc, manganeso, etc., tienen muchas propiedades que las diferencian de otros metales debido a su estructura reticular hexagonal única. Esta estructura cristalina especial no sólo afecta las propiedades del material, sino que también determina su potencial de aplicación en automóviles, aviación, electrónica y otros campos.
“La deformación plástica de la red hexagonal es más complicada que la de la red cúbica, lo que significa que la aplicación y la tecnología de procesamiento de las aleaciones de magnesio deben considerarse cuidadosamente”.
Según la investigación, aunque la deformación plástica de las aleaciones de magnesio es algo difícil en comparación con el aluminio, el cobre y el acero, el rango de aplicación de las aleaciones de magnesio se ha ampliado gradualmente con la investigación en profundidad sobre las aleaciones forjadas. Estas aleaciones se utilizan comúnmente en piezas fundidas de automóviles, particularmente en aplicaciones de vehículos de alto rendimiento. Lo que es especial es que la resistencia y ductilidad de las aleaciones de magnesio fundidas son suficientes para cumplir con diversos requisitos y tienen una alta eficiencia de producción durante el proceso de fabricación.
Tipos y propiedades de las aleaciones de magnesio
Las aleaciones de magnesio disponibles comercialmente más comunes son las aleaciones que contienen aluminio, con una proporción de aluminio que suele oscilar entre el 3% y el 13%. Otra aleación importante es una combinación de magnesio, aluminio y zinc. De acuerdo con ASTM B275, estas aleaciones se identifican con un código corto que representa su composición química estimada en peso. Por ejemplo, la aleación AS41 tiene un 4% de aluminio y un 1% de silicio, mientras que la AZ81 tiene un 7,5% de aluminio y un 0,7% de zinc. En términos de procesamiento de plástico, estas aleaciones exhiben una mejor plasticidad a altas temperaturas, lo que es una de las razones por las que se utilizan ampliamente en la ingeniería aeroespacial.
"Al comparar aleaciones de magnesio y aleaciones de aluminio, las aleaciones de magnesio tienen una densidad más baja y una relación resistencia-peso cercana a la de las aleaciones de aluminio".
Retos del proceso de fabricación y sus soluciones
Aunque las aleaciones de magnesio se procesan mejor que muchos otros metales comerciales, tienen un comportamiento de formación deficiente a temperatura ambiente, por lo que el procesamiento a menudo se realiza entre 450 y 700 grados Fahrenheit. Este procesamiento a alta temperatura no sólo mejora la plasticidad del material, sino que también evita el riesgo de fractura frágil.
La soldabilidad del magnesio también se presta a muchas aplicaciones; a diferencia de otros metales, las aleaciones de magnesio se pueden soldar utilizando técnicas de soldadura por gas o por resistencia. Sin embargo, la superficie debe limpiarse antes de soldar para garantizar la resistencia de la unión soldada. Aunque las aleaciones de magnesio son inflamables durante el procesamiento, los riesgos de incendio se pueden controlar cuando se procesan en condiciones adecuadas.
Potencial de aplicación y desarrollo futuro
Con una investigación en profundidad sobre las aleaciones de magnesio, los científicos continúan desarrollando nuevas tecnologías para mejorar su rendimiento a altas temperaturas y su resistencia a la corrosión. En los últimos años, las aleaciones de magnesio se han utilizado cada vez más en la ingeniería automotriz y aeroespacial, lo que indica que su demanda potencial en el mercado también aumentará. Su excelente relación resistencia-peso hace que las aleaciones de magnesio desempeñen un papel irremplazable en los futuros avances tecnológicos en materia de peso ligero.
"En el futuro, ¿podremos superar las debilidades de las aleaciones de magnesio en altas temperaturas y ambientes corrosivos y lograr aplicaciones más amplias?"
