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La structure secrète des alliages de magnésium : comment le réseau hexagonal affecte-t-il ses propriétés
En tant que matériau le plus léger parmi les métaux de construction, l'alliage de magnésium présente une résistance extrêmement élevée et une faible densité, ce qui le rend de plus en plus important dans l'ingénierie moderne. Les alliages de magnésium, synthétisés à partir de magnésium et d'autres métaux tels que l'aluminium, le zinc, le manganèse, etc., possèdent de nombreuses propriétés différentes des autres métaux en raison de leur structure de réseau hexagonale unique. Cette structure cristalline particulière affecte non seulement les propriétés du matériau, mais détermine également son potentiel d'application dans l'automobile, l'aviation, l'électronique et d'autres domaines.
« La déformation plastique d'un réseau hexagonal est plus compliquée que celle d'un réseau cubique, ce qui signifie que l'application et la technologie de traitement des alliages de magnésium doivent être soigneusement étudiées. »
Selon les recherches, bien que la déformation plastique des alliages de magnésium soit quelque peu difficile par rapport à l'aluminium, au cuivre et à l'acier, la gamme d'applications des alliages de magnésium s'est progressivement élargie grâce à des recherches approfondies sur les alliages forgés. Ces alliages sont couramment utilisés dans les pièces automobiles moulées, en particulier dans les applications de véhicules hautes performances. La particularité est que la résistance et la ductilité des alliages de magnésium moulés sont suffisantes pour répondre à diverses exigences et qu'ils ont une efficacité de production élevée pendant le processus de fabrication.
Types et propriétés des alliages de magnésium
Les alliages de magnésium les plus courants disponibles dans le commerce sont les alliages contenant de l'aluminium, la proportion d'aluminium étant généralement comprise entre 3 % et 13 %. Un autre alliage important est une combinaison de magnésium, d’aluminium et de zinc. Conformément à la norme ASTM B275, ces alliages sont identifiés par un code court qui représente leur composition chimique estimée en poids. Par exemple, l’alliage AS41 contient 4 % d’aluminium et 1 % de silicium, tandis que l’AZ81 contient 7,5 % d’aluminium et 0,7 % de zinc. En termes de transformation du plastique, ces alliages présentent une meilleure plasticité à haute température, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles ils sont largement utilisés dans l'ingénierie aérospatiale.
"Lorsque l'on compare les alliages de magnésium et les alliages d'aluminium, les alliages de magnésium ont une densité plus faible et un rapport résistance/poids proche de celui des alliages d'aluminium."
Défis des processus de fabrication et leurs solutions
Bien que les alliages de magnésium se transforment mieux que de nombreux autres métaux commerciaux, ils ont un mauvais comportement de formage à température ambiante, de sorte que le traitement a souvent lieu entre 450 et 700 degrés Fahrenheit. Ce traitement à haute température améliore non seulement la plasticité du matériau, mais évite également le risque de rupture fragile.
La soudabilité du magnésium se prête également à de nombreuses applications ; contrairement à d'autres métaux, les alliages de magnésium peuvent être soudés à l'aide de techniques de soudage au gaz ou par résistance. Cependant, la surface doit être nettoyée avant le soudage pour garantir la solidité du joint soudé. Bien que les alliages de magnésium soient inflammables pendant le traitement, les risques d'incendie peuvent être contrôlés lorsqu'ils sont traités dans des conditions appropriées.
Potentiel de développement et d'applications futurs
Grâce à des recherches approfondies sur les alliages de magnésium, les scientifiques continuent de développer de nouvelles technologies pour améliorer leurs performances à haute température et leur résistance à la corrosion. Ces dernières années, les alliages de magnésium ont été de plus en plus utilisés dans l’ingénierie automobile et aérospatiale, ce qui indique que leur demande potentielle sur le marché va également augmenter. Son excellent rapport résistance/poids fait des alliages de magnésium un rôle irremplaçable dans les futures avancées technologiques en matière de légèreté.
"À l'avenir, pourrons-nous surmonter les faiblesses des alliages de magnésium dans les températures élevées et les environnements corrosifs et réaliser des applications plus larges ?"
