Bon sens des matériaux en alliage de magnésium

(1) La résistance et la dureté des polycristaux de magnésium pur sont faibles. Par conséquent, le magnésium pur ne peut être utilisé directement comme matériau de structure. Il sert généralement à la préparation d'alliages de magnésium et d'autres alliages.
(2) L’alliage de magnésium est le matériau d’ingénierie écologique présentant le plus grand potentiel de développement et d’application au XXIe siècle.

Le magnésium peut former des alliages avec l'aluminium, le cuivre, le zinc, le zirconium, le thorium et d'autres métaux. Comparé au magnésium pur, cet alliage présente de meilleures propriétés mécaniques et constitue un excellent matériau de structure. Bien que les alliages de magnésium corroyés possèdent de bonnes propriétés globales, la structure hexagonale compacte du magnésium le rend difficile à mettre en forme et engendre des coûts de traitement élevés. Par conséquent, la production actuelle d'alliages de magnésium corroyés est bien inférieure à celle des alliages de magnésium coulés. Des dizaines d'éléments du tableau périodique peuvent former des alliages avec le magnésium. En revanche, le magnésium ne s'allie pas avec le fer, le béryllium, le potassium, le sodium, etc. Parmi les éléments de renforcement utilisés dans les alliages de magnésium, on peut les classer en trois catégories selon leur influence sur les propriétés mécaniques des alliages binaires de magnésium :
1. Les éléments qui améliorent la résistance sont : Al, Zn, Ag, Ce, Ga, Ni, Cu, Th.
2. Les éléments qui améliorent la ténacité sont : Th, Ga, Zn, Ag, Ce, Ca, Al, Ni, Cu.
3. Éléments qui améliorent la ténacité sans modifier beaucoup la résistance : Cd, Ti et Li.
4. Éléments qui augmentent considérablement la résistance et diminuent la ténacité : Sn, Pd, Bi, Sb.
L'influence des éléments d'impuretés dans le magnésium
A. La plupart des impuretés contenues dans le magnésium ont des effets néfastes sur les propriétés mécaniques du magnésium.
B. Lorsque la teneur en MgO dépasse 0,1 %, les propriétés mécaniques du magnésium seront réduites.
Lorsque la teneur en C et Na dépasse 0,01 % ou que la teneur en K dépasse 0,03 %, la résistance à la traction et les autres propriétés mécaniques du magnésium seront également fortement réduites.
D. Mais lorsque la teneur en Na atteint 0,07 % et la teneur en K atteint 0,01 %, la résistance du magnésium ne diminue pas, mais seulement sa plasticité.
La résistance à la corrosion d'un alliage de magnésium de haute pureté est équivalente à celle de l'aluminium.
1. La matrice en alliage de magnésium est un réseau hexagonal compact, le magnésium est plus actif et le film d'oxyde est lâche, donc son processus de coulée, de déformation plastique et de protection contre la corrosion est plus complexe que celui de l'alliage d'aluminium.
2. La résistance à la corrosion des alliages de magnésium de haute pureté est équivalente, voire inférieure, à celle des alliages d'aluminium. Par conséquent, la production industrielle d'alliages de magnésium de haute pureté constitue un enjeu crucial pour leur utilisation à grande échelle.