マグネシウム合金AZ31(Magnesium alloy AZ31,Mg96/Al 3/Zn 1)の仕様と特性

マグネシウム合金AZ31(Magnesium alloy AZ31,Mg96/Al 3/Zn 1)の仕様と特性

マグネシウム合金AZ31(Magnesium alloy AZ31,Mg96/Al 3/Zn 1)のベース材料となるマグネシウムは、記号 Mg であり原子番号 12 の化学元素です。他の 5 つのアルカリ土類金属 (周期表のグループ 2) と多くの物理的および化学的特性を共有する光沢のある灰色の固体です。

この元素は、炭素原子核に 3 つのヘリウム原子核が連続的に付加されることにより、大きく老化した星で生成されます。そのような星が超新星として爆発すると、マグネシウムの多くが星間物質に排出され、そこで新しい星系にリサイクルされる可能性があります。マグネシウムは、地球の地殻で 8 番目に豊富な元素です。また、地球で 4 番目に多い元素 (鉄、酸素、シリコンに次ぐ) であり、惑星の質量の 13% と惑星のマントルの大部分を占めています。海水に溶けている元素の中で、ナトリウム、塩素に次いで 3 番目に多い元素です。

マグネシウムは、他の元素との組み合わせでのみ自然に発生し、ほとんどの場合、+2 の酸化状態になります。遊離元素 (金属) は人工的に生成することができ、非常に反応性があります (ただし、大気中では、反応性を部分的に阻害する酸化物の薄い層ですぐにコーティングされます。現在、主に塩水から得られるマグネシウム塩の電気分解によって得られ、主にアルミニウム - マグネシウム合金 (マグナリウムまたはマグネリウムと呼ばれることもあります) の成分として使用されます。マグネシウムはアルミニウムよりも密度が低く、軽るくて強度が強いことが特徴です。

また、人体の質量で 11 番目に豊富な元素であり、すべての細胞と約 300 の酵素に不可欠です。マグネシウムイオンは、ATP、DNA、RNA などのポリリン酸化合物と相互作用します。何百もの酵素が機能するためにマグネシウムイオンを必要とします。マグネシウム化合物は、一般的な下剤、制酸剤(マグネシアミルクなど)として薬用に使用され、子癇などの異常な神経興奮や血管痙攣を安定させるために使用されます。

2013 年現在、アルミニウム合金の年間消費量は 5,000 万トンであるのに対し、マグネシウム合金の消費量は年間 100 万トン未満でした。それらの使用は歴史的に、Mg 合金が腐食する傾向、高温でのクリープ、および燃焼 によって制限されてきました。

 

高温クリープと可燃性

研究によると、マグネシウムが高温でクリープする傾向は、スカンジウムとガドリニウムの添加によって解消されることが示されました。可燃性は、合金中の少量のカルシウムによって大幅に低下します。希土類元素を使用することで、マグネシウムの液相線よりも高い発火温度を持つマグネシウム合金を製造することが可能になる可能性があり、場合によってはマグネシウムの沸点に近づける可能性があります。

化合物

マグネシウムは、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、クエン酸マグネシウム、水酸化マグネシウム (マグネシアの乳)、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸マグネシウム七水和物 (エプソム塩) など、産業や生物学にとって重要なさまざまな化合物を形成します。

マグネシウム合金AZ31(Magnesium alloy AZ31,Mg96/Al 3/Zn )の作製および熱処理

加工性(Machinability)

マグネシウム合金AZ31(Magnesium alloy AZ31,Mg96/Al 3/Zn 1)は加工性に優れています。可燃性なので、扱う際には注意を払う必要があります。また、加工するときには潤滑剤が使用されます。機械技術者は、マグネシウム防火キットで作業を継続的に監視する必要があります。

形成(Forming)

マグネシウム合金AZ31(Magnesium alloy AZ31)は、260℃(500°F)の環境で予熱して形成することができます。

溶接(Welding)

マグネシウム合金AZ31(Magnesium alloy AZ31)は、金属アークおよびガスタングステンアーク溶接技術を使用して溶接できます。

アニーリング(Annealing)

149℃(300°F)で30〜60分間応力を除去した後、空気中で冷却します。完全アニーリングは344°C(650°F)で行った後、炉でゆっくり冷却することができます。

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