マグネシウム合金材料の常識

(1) 純マグネシウム多結晶体は強度や硬度が高くありません。したがって、純粋なマグネシウムをそのまま構造材料として使用することはできません。純粋なマグネシウムは通常、マグネシウム合金やその他の合金を製造するために使用されます。
(2) マグネシウム合金は、21 世紀において最も開発と応用の可能性を秘めたグリーンエンジニアリング材料です。

マグネシウムは、アルミニウム、銅、亜鉛、ジルコニウム、トリウム、その他の金属と合金を形成できます。純マグネシウムと比較して、この合金は機械的特性が優れており、優れた構造材料です。鍛造マグネシウム合金は優れた総合的特性を備えていますが、マグネシウムは最密六方格子であるため、塑性加工が難しく、加工コストが高くなります。したがって、現在の鍛造マグネシウム合金の量は、鋳造マグネシウム合金の量よりもはるかに少ないです。周期表には、マグネシウムと合金を形成できる元素が数十種類あります。マグネシウムと鉄、ベリリウム、カリウム、ナトリウムなどは合金を形成できません。適用されるマグネシウム合金強化元素のうち、二元マグネシウム合金の機械的特性に対する合金元素の影響に従って、合金元素は 3 つのカテゴリに分類できます。
1. 強度を向上させる元素は、Al、Zn、Ag、Ce、Ga、Ni、Cu、Th です。
2. 靱性を向上させる元素は、Th、Ga、Zn、Ag、Ce、Ca、Al、Ni、Cu です。
3. 強度をあまり変えずに靭性を高める元素：Cd、Ti、Li。
4. 強度を大幅に向上させ、靭性を低下させる元素: Sn、Pd、Bi、Sb。

マグネシウム中の不純物元素の影響
A. マグネシウムに含まれる不純物のほとんどは、マグネシウムの機械的特性に悪影響を及ぼします。
B. MgOが0.1%を超えると、マグネシウムの機械的性質が低下します。
ＣおよびＮａの含有量が０．０１％を超えたり、Ｋの含有量が０．０３％を超えたりすると、マグネシウムの引張強さなどの機械的性質も著しく低下する。
D. しかし、Na 含有量が 0.07% に達し、K 含有量が 0.01% に達すると、マグネシウムの強度は低下せず、可塑性のみが低下します。

高純度マグネシウム合金の耐食性はアルミニウムと同等
1. マグネシウム合金の母材は最密六方格子であり、マグネシウムの活性が高く、酸化皮膜が緩いため、アルミニウム合金よりも鋳造、塑性変形、防食プロセスが複雑です。
2. 高純度マグネシウム合金の耐食性はアルミニウム合金と同等かそれ以下です。したがって、マグネシウム合金の量産化においては、高純度マグネシウム合金の工業生産が喫緊の課題となっている。