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Aleaciones de magnesio

Aleaciones de magnesio

Notapor megacam » Diciembre 2nd, 2009, 12:19 pm

El magnesio es un elemento metálico situado en el octavo lugar en abundancia en la corteza terrestre (2,33% en peso). Sus principales minerales son dolomita (el carbonato doble de magnesio y calcio), magnesita (MgCO3), carnalita y olivino. El magnesio metálico se produce a partir de sus minerales por reducción térmica con carbono, silicio u otros reductores o bien mediante electrólisis del cloruro de magnesio en mezclas de sales fundidas. Como polvo, es extremadamente reactivo pero como sólido se oxida lentamente al aire y reacciona lentamente en el agua. El magnesio es un reductor poderoso y se emplea en la obtención de muchos metales a partir de sus sales: uranio y otros (titanio, etc.).

Entre sus múltiples aplicaciones está su uso como desoxidante para el cobre, el latón y aleaciones de níquel. También se añade a varias aleaciones de aluminio. Es la base de aleaciones duras y ligeras utilizadas en la industria automóvil y aeronáutica (motores). Se han investigado aleaciones con zirconio y torio para la construcción de aviones. Se aplica como ánodo de sacrificio en la protección catódica y también como desulfurante en fundiciones y níquel.

Su extremadamente baja densidad (1,74 g/cm3), incluso menor al aluminio (2,70 g/cm3), le otorga importantes ventajas en el campo de las aleaciones ligeras donde generalmente se encuentra aleado con aluminio, manganeso, cobre, litio, cinc, circonio y elementos lantánidos. Estas aleaciones poseen además, adecuadas características de mecanización y moldeo, empleándose en diversas piezas con aplicaciones aeronáuticas y automotrices. Algunos ejemplos de piezas en vehículos livianos son válvulas y engranajes de distribución, bridas, bastidores de cajas de transmisión y embragues, radiadores, accesos de lámparas, carcasas de motores, etc.; en aeronáutica, las aleaciones base magnesio son ampliamente empleadas.

Las aleaciones de magnesio son muy fáciles de mecanizar, pueden ser conformadas y fabricadas por la mayoría de los procesos de trabajado de metales. A temperatura ambiente, el magnesio se endurece por deformación en frío rápidamente, reduciendo la conformabilidad en frío; de este modo, el conformado en frío esta limitado a deformación moderada o curvado por rodillo de gran radio.

Las fundiciones de las aleaciones de magnesio son dimensionalmente estables hasta aproximadamente los 95°C. Las coladas de molde permanente (permanent mold-casting) son tan resistentes como las de molde de arena (sand-casting), y pueden proporcionar tolerancias dimensionales más ajustadas, con mejor terminación superficial. Las aplicaciones típicas de la colada por gravedad son componentes de motores de aviación y llantas de vehículos de competición.

El diseño de partes de magnesio por colada inyectada sigue los mismos principios establecidos para otros metales. Las máximas propiedades mecánicas en una aleación típica son desarrolladas en un rango de espesor de pared entre 1,9 y 3,8 mm.

El magnesio es fácil de trabajar en caliente, por lo que usualmente requiere menos etapas de forjado que otros metales. Curvado, calado y terminado son usualmente las únicas operaciones que se necesitan. Una típica aplicación del forjado de magnesio son los anillos de acoplamiento en fuselajes de misiles.

Las formas usuales de extrusión incluyen perfiles redondos, cuadrados, rectangulares y hexagonales; ángulos, vigas y canales; y una variedad de tubos. Ejemplos de extrusiones de magnesio son bastidores de carga y estructurales para cubiertas militares.

Las aleaciones base magnesio son designadas generalmente por dos letras mayúsculas (tabla 1) que representan los dos aleantes principales. La primera indica el de concentración más alta. Dos números siguen a estas letras, cada uno representa el contenido porcentual de los elementos señalados, por ejemplo, la aleación ZH31 tiene como aleante principal cinc (letra Z), el primer número indica que este elemento está en un 3%, además la aleación contiene torio (letra H) en un 1%.

Además de las primeras dos letras y dos dígitos, si después se incluye una letra, esta expresa que la composición ha sido modificada, la misma letra indica el elemento que ha sido alterado. Frecuentemente los elementos Al y Zn están presentes en las aleaciones base magnesio para forja y también en las de colada. Torio y circonio se emplean en aleaciones base magnesio para uso a mayores temperaturas. Las designaciones para el grado de endurecimiento en estas aleaciones son las mismas empleadas en las aleaciones de aluminio y se agregan después de las especificaciones de composición
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