Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
UvodMagnezijum je 1808 god. otkrio Sir Humphry Dary (Englenska).
Ime mu potie od grkog naziva za magnezijum oksid (MgO)-MAGNESI
ALBA. Magnezijum je zastupljen u zemljinoj kori u koliini od 2.74%,
takode je najlaki metal koji se moe upotrebljavati kao
konstrukcioni metal. On pripada grupi zemljano-alkalnih metala,
nalazi se IIA, 3 grupi PSE. Gustina magnezijuma je 1738 kg/m2 a
tvrdoa 2,5, i srebrnobele je boje. ist magnezijum se kao mainski
konstrukcioni materijal normalno ne primjenjuje jer mu mehanika
svojstva za ove namene nepovoljna a i neotporan je na koroziju.
Magnezijum je metal ija je proizvodnja u zadnjih 20 godina
doivela veliku ekspanziju. Ovo proizilazi iz injenice da primena
magnezijuma, a naroito njegovih legura postaje sve vea (posebno u
automobilskoj industriji), a u nekim granama industrije i
nezamenjiva. Magnezijum je naao primenu u industriji usled, pre
svega, njegove male teine a pored toga i zbog dobrih mehanikih
osobina njegovih legura i veoma dobre sposobnosti livenja u kokile.
Razlikujemo legure magnezijuma za livenje u kokile, za livenje u
peane kalupe, legure za plastinu deformaciju i specijalne legure.
Porast proizvodnje magnezijuma implicira i porast koliine otpada na
bazi ovog metala, koji je neophodno ukloniti i preraditi iz
ekonomskih kao i ekolokih razloga. Otpad na bazi magnezijuma dolazi
od mnogih izvora tako da je postavljena standardna klasifikacija
ovog otpada, koja podrazumijeva 6 osnovnih tipova: otpad visokog
stepena istoe, isti otpad sa razvijenom povrinom, isti otpad sa
Al/Fe ukljucima (bez kontaminacije bakrom ili mesingom), obojeni
livaki otpad, metalni otpad sa neistoama, otpad mainske obrade i
otpad ljaka sa i bez ostataka. Medjutim i pored ove klasifikacije
postoji i veliki broj otpada koji ne moe da se klasifikuje na ovaj
nain, a to je mnogo znaajnije, ne moe se preraditi standarnim
postupcima prerade otpada. Usled ove injenice dolazi do velikog
broja istraivanja na polju prerade Mg otpada, medju kojima je i
postupak prerade vakuumskom destilacijom koji je izloen u ovom
radu. Ovakav postupak je mogu i ekonomski je opravdan, medjutim
nije potpuno izuen u smislu reavanja ekolokih problema, tako da jo
uvek nije komercijalizovan.
Bandic Bojan M15844
1
Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
Osobine atoma magnezijuma:Atomska masa magnezijuma je 24,305
gr/mol. Atomski radijus 150pm, a kovalentni radijus 130pm.
Energetski nivoi 2s,8p,2s. Oksidacioni broj 2. Osobine oksida su
jako bazni a kristalna struktura je heksagonalna. Metalni
magnezijum se lako oksiduje na vazduhu ali slino kao kod
aluminijuma proces korozije magnezijuma se zaustavllja zbog
pasivizacije. Kad se ostrani gornji sloj magnezijuma koji je
oksidirao ist magnezijum veoma lako reaguje sa vodom gradei
hidroksid. Magnezijum redukuje veinu oksida ak i
(IV)-oksid.Magnezijum gori u ugljenik-IV oksidu (koji slui za
gaenje poara) i redukuje ga pri emu se stvara MgO i oslobaa se
ugljenik u obliku ai. Katjoni Mg2+ spadaju u V grupu katjona.
Agregatno stanje magnezijuma je vrsto. Temperatura topljenja 923 K
a, temperatura kljuanja 1363K. Njegova molska zapremina je
14,00x*102m/mol. Dok su mu specifina provodljivost 22,6x10 s/m2 a
toplotna provodljivost 156W/ (m*K).
Atomski (redni) broj Relativna atomska masa Naziv na srpskom
Internacionalni naziv Oksidacijska stanja Talite / Vrelite (K)
Elektronegativnost Konfiguracija zadnje ljuske Element je Spada u
grupu Spada u skupinu
12 24,3050 Magnezijum Magnesium 2 922 / 1363 1,31 / 3,75 eV 3s2
Metal 2 / IIa Zemnoalkalijski m.
Proizvodnja Mg u svetu:Bandic Bojan M15844 2
Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
Usled velike primene magnezijuma i njegovih legura, njegovu
proizvodnju prati trend rasta, posebno od 2000 do 2007 godine. Na
dijagramu 1.1 i 1.2 prikazana je ukupna proizvodnja primarnog
magnezijuma u Svetu [3]. Od 2007. do 2009. primeuje se pad
proizvodnje magnezijuma nastao usled globalne ekonomske
kize.Dijagram:
Ako pogledamo udele proizvodnje magnezijuma po zemljama koje ga
proizvode, primeujemo da ukupna proizvodnja magnezijuma prati trend
proizvodnje magnezijuma u Kini, koja predstavlja vodeu zemlju u
proizvodnji magnezijuma!
USA 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 43 35 43 43 43
43 43 50 45
Brazil Kana da 9 65 7 65 6 50 11 55 6 54 6 50 18 16 15 0 15
0
Kina 195 232 354 450 470 490 627 559 427
Franc uska 7 0 0 0 0 0 0 0 0
Izrael 10 10 10 14 14 20 21 21 20
Magnezijumove legure:Bandic Bojan M15844 3
Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
Najvaniji minerali magnezijuma su karnalit KCl MgCl2 6H2O,
magnezit MgCO3 i dolomit (Ca,Mg)CO3. Magnezijum se dobija
elektrolizom meavine obogaenog i kalcinisanog karnalita i
kalcijumfluorida na 700 do 750C. Teni magnezijum se izdvaja na
eljeznoj katodi i zbog svoje male specifine teine, 1,7 g/cm3,
isplivava na povrinu. Sirovi magnezijum se preiava od primesa, kao
to su Al,Fe, sulfidi, nitridi i hloridi, pretapanjem i tretiranjem
sa mjeavinom soli. Na taj nain dobija se magnezijum istoe 99,7 do
99,9%. Peani liv magnezijuma ima zateznu vrstou samo 10 kp/mm2 pri
izduenju 5%. U presovanom stanju zatezna vrstoa iznosi ve 25
kp/mm2, a izduenje 10%. Ostale osobine magnezijuma date su u
dodatku. Magnezijum ima, kao i cink, heksagonalnu kristalnu reetku.
Klizanje odnosno plastina deformacija na niim temperaturama mogue
je samo po bazalnoj ravni (0001). Dok monokristali magnezijuma mogu
postii izduenje od 500%, dotle je polikristalni tehniki metal na
sobnoj temperaturi krt zbog razliite orijentacije kristala (granice
zrna ometaju klizanje). Cilindar magnezijuma podvrgnut pritisku
lomi se bez vee deformacije. Tek na povienim temperaturama usled
aktiviranja drugih ravni klizanja mogua je vea plastina
deformacija. Pri tom je temperaturna granica izmeu krtog i
plastinog ponaanja otra. Na primer, legura magnezijuma je krta pri
sabijanju na 200C, ali ve na 220C ona je plastina.
Elastinu deformaciju, kao i kod cinka, prati stvaranje lamela
dvojnika. Na slici 998 prikazana je Bandic Bojan M15844 4
Savremeni materjali Magnezijum i njegove legure mikrostruktura
nedeformisanog magnezijuma. Zapaaju se poligonalni kristali bez
dvojnika. Na slici 999 prikazana je mikrostruktura istog uzorka
poslije sabijanja u mengelama. Jasno se zapaaju savijene lamele
dvojnika.Zbog svog neplemenitog elektrohemijskog karaktera
magnezijumi jedan broj njegovih legura vrlo su podloni koroziji.
Sjajna povrina posle vrlo kratkog vremena stajanja na vazduhu
postaje mat i pokriva se runim belim oksidnim slojem. Da bi se ovo
izbeglo, gotov komad se potapa u rastvor koji sadri 10 do 15%
azotne kiseline i 6 do 10% bihromata, a ostatak je voda. Povrina
dobija utu boju mesinga, ili smeu boju, i na taj nain se zatiuje od
korozije. Od magnezijuma se izrauju najlake legure koje zbog te
svoje osobine nalaze iroku primenu u industriji vozila i vionskoj
industriji: za prevlaenje u obliku limova, za rezervoare, armature,
profile i za mnoge druge svrhe. Magnezijum sadri i mnoge legure
aluminijuma, na primer legure tipa AlCuMg, AlMgSi, AlMg itd. Ranije
su legurama magnezijuma davali nazive proizvoai, tako naziv
elektron ne oznaava magnezijumovu leguru odreenog sastava, nego je
to bio naziv za sve legure magnezijuma proizvedene u Bitterfeldu.
Glavni legirajui elementi magnezijuma su 0 do 10% Al (poveava
vrstou i tvrdou i usitnjava zrno), 0 do 4% cinka (poveava tvrdou i
usitnjava zrno), 0 do 1,5% silicijuma (poveava teljivost, ali
istovremeno smanjuje ilavost) i 0 do 2% mangana (poboljava
otpornost prema koroziji).U novije vrijeme magnezijum se legira sa
srebrom, bizmutom, bakrom, cirkonijumom, kadmijumom i cerijumom. 2%
srebra u prisustvu aluminijuma i kadmijuma poviava granicu
razvlaenja i zateznu vrstou putem termikog taloenja i spreava
stvaranje oksida i nitrida pri topljenju. Legura vee vrstoe sadri
8% Al i 8% Cd. Ona ima zateznu vrstou 40 kp/mm2 pri izduenju
12%.
Podela Magnezijumovih legura:U odnosu na tehnologije izrade
djelova i proizvoda uopte, magnezijumove legure se mogu podeliti na
dve osnovne kategorije: 1) legure za preradu livenjem i 2) legure
za preradu plastinom deformacijom. U obe navedene kategorije
spadaju posebne legure kao to su: a) legure visoke vrstoe i b)
vatrootporne legure. Pored toga, u legure za preradu plastinom
deformacijom spadaju i c) izrazito lake legure i d) legure sa
specijalnim osobinama. a) Legure visoke vrstoe. U ove legure
ubrajaju se legure namjenjene za dugu eksploataciju pri
temperaturama od 150-200oC. Najbolje mehanike osobine imaju one
legure u kojima osnovni legirajui elemenat obrazuje sa magnezijumom
oblast ogranienih vrstih rastvora, koji se smanjuje smenjenjem
temperature, a koje saglasno sa tim doputaju primenu termike
obrade: kaljenje i starenje. Kao najvaniji faktor poveanja vrstoe
rastvora javlja se deformacija kristalne reetke magnezijuma usled
ugradjivanja i razmetanja atoma legirajueg elementa razliitih
prenika i oteavanja kretanja dislokacija. Sa druge strane to dovodi
do statikih i dinamikih naprezanja njegove kristalne reetke.
Statika naprezanja stvaraju atomi ukljueni i zamenjeni u kristalnoj
reetki, dok se dinamika naprezanja javljaju pri kretanju atoma
primese u polju naprezanja pokrenute dislokacije. Najveu razliku
prenika atoma u odnosu na magnezijum imaju elementi koji sa njim
obrazuju znaajne oblasti ogranienih vrstih rastivora, a to su: Al,
Zn i dr.. Najvie rasprostranjene magnezijumove legure visoke vrstoe
za preradu livenjem su one koje su zasnovane na sistemima: Mg-Al-Zn
(oznake AZ91A, AZ91B, AZ91D) i Mg-Zn-Zr (oznake ZK51A, ZK61A) [13].
Prve tri legure u sistemu Mg-Al-Zn sastoje se od: maseni udeo Al se
kree od 8,3- 9,7 % ; Zn od 0,35-1,0% i Mn od min 0,13%, zatim max.
0,1% Si, 0,1% Ni, i 0,3% ostali (ukupno). Primenjuju se za radne
temperature od 150oC pri relativno dugoj i do 250oC pri relativno
kratkoj upotrebi. Koriste se za izradu delova koji su optereeni pri
radu i za delove sa poveanom korozionom stabilnou., koju
obezbedjuje mali udeo Mn. Granica poputanja je od 97-150 Mpa,
izduenje na 50mm je 2,5-3 %, tvrdoa 60-63 HB, nisu zavarljivi [13].
U sistemu Mg-Zn-Zr maseni udeo Zn se kree od 4,0-9,2% a Zr od 0,6
do 1,1%. Od ostalih legirajuih elemenata znaajni su La, Cd, Nd i
Ag. Ove legure se termiki obradjuju. Koriste se za radne
temperature od 150-200oC pri dugoj upotrebi i od 20 do 350oC pri
kratkoj upotrebi delova izradjenih od njih. Osnovnu karakteristiku
legura ovog sistema ini usitenjnost njihove strukture. Usitnjavanje
zrna istog magnezijuma i njegovih legura sa cinkom, unoenjem
cirkonijuma, dovelo je do otkria velikog broja legura na bazi ovog
Bandic Bojan M15844 5
Savremeni materjali Magnezijum i njegove legure sistema, iroko
primjenjenih u dananje vreme. U poredjenju sa legurama sistema
Mg-Al-Zn, legure sistema Mg-Zn-Zr imaju niz preimustava i to: veu
vrednost vrstoe i teljivosti kao i njihov odnos, malu osjetljivost
na debljinu sijeenja, manju osjetljivost mehanikih osobina na
uticaj mikro rastresitosti (mikropukotina). b) Vatrootporne legure
za preradu livenjem. Ove legure su namenjene za rad delova na
temperaturama od 250-300oC pri duoj upotrebi i pri temperaturama od
400oC za kratkotrajnu upotrebu. Primena ovih magnezijumovih legura,
umesto aluminijumovih i titanovih legura, moe znaajno olakati
detalje, delove i sklopove uredjaja,a takodje znaajno uveati
sigurnost i vek upotrebe delova izradjenih od ovih magnezijumovih
vatrootpornih legura. Sistem vatrootpornih legura magnezijuma za
preradu livenjem ine: Mg- RZ(Nb,Ce)-Zr. Legure na bazi sistema
Mg-Nd karakteriu se dobrom kombinacijom mehanikih osobina pri
sobnoj temperaturi, visokom vatrootpornou i dobrim livakim i
tehnolokim svojstvima. 2) Legure za preradu plastinom deformacijom
a) Legure visoke vrstoe. To su legure koje po svom hemijskom
sastavu pripadaju sledeim sistemima: Mg-Al-Zn-Mn (AZ61A, AZ80A,
AZ31B,), Mg-Zn-Zr (ZK60A, ZK61, ZK31) Legure na bazi sistema Mg-Mn
karakteriu se poveanom korozionom stabilnou i dobrom zavarljivou.
Dobro se preradjuju valjanjem, presovanjem i tancivanjem, to
omoguava izradu detalja veoma sloene konfiguracije. Legure na bazi
Mg-Al-Zn-Mn su iroko primenjene u industriji usled dobre
kombinacije mehanikih osobina i korozione postojanosti kao i
zavarljivosti. b) Vatrootpotne legure za preradu plastinom
deformacijom. Mogu se podjeliti na legure koje su pogodne za dugu
upotrebu (preko 100h) pri temperaturi od 125-150oC (sistemi Mg-Mn,
Mg-Al-Zn, Mg-Zn-Zr), zatim legure pogodne za dugu upotrebu pri
temperaturama do 200C (sistemi Mg-Ce-Mn), legure za dugu upotrebu
pri temperaturama do 250-300oC (sistemi Mg-Nd-Mn, Mg-NdZr). Ove
legure se dobro zavaruju elektrolunim postupkom u argonu. c)
Izrazito lake legure za preradu plastinom deformacijom. U ovu grupu
legura spadaju sistemi Mg-Li i predstavljaju najlaki metalni
konstrukcioni materijal. Njihova specifina masa (1,30 1,65 g/cm3)
je za 10-30% manja od specifine mase standardnih magnezijumovih
legura. Poseduju izvesna preimustva u odnosu na standardne
magnezijumove legure medju kojima su: poviena plastinost i
sposobnost za deformaciju, visoka vrednost specifinog modula
elastinosti. vei interval teenja (1,5 do 2,5 puta), Zadovoljavajue
visoke mehanike osobine pri niskim temperaturama, manju
osjetljivost na lom i visoku udarnu ilavost, visoku specifinu
toplotu, podobnost za izradu varenih konstrukcija d) Legure za
preradu plastiom deformacijom specijalnih osobina. Kao materijal sa
specijalnim fizikim osobinama magnezijumove legure se primenjuju za
provodnike zvuka i ultrazvunih linija i izradu konstrukcija koji se
karakteriu visokom apsorcijom mehanikih vibracija. Legure za
navedenu primenu primadaju sistemima: Mg-Ce i Mg-Nd. Na osnovu ovih
sistema predloene su specijalne legure za provodnike ultrazvunih
linija: MA17 i MD3-2 (po ASTM standardu)
Magnezijum-silicijum:Magnezijum gradi sa silicijumom jedinjenje
Mg2Si (slika1007). Eutektika taka u sistemu Mg-Mg2Si lei kod 1,4%
Si i 645C. Mg2Si nije rastvorljiv u magnezijumu i zbog toga se ve
pri malim koliinama javlja u vidu sivoplavih kristala. U strukturi
legure za peani liv GMgSi (slika 1008) sa 1,5% Si kristali Mg2Si
uloeni su u osnovnoj masi magnezijuma.
Bandic Bojan M15844
6
Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
Na slici 1009 prikazana je struktura kokilnog liva iste legure.
Jasno se zapaa finije izdvajanje Mg2Si. Legura se odlikuje
izvanrednom nepropustljivou za komprimovane gasove i tenosti i zbog
toga se koristi za armature nepropustljive pod pritiskom. Zatezna
vrstoa iznosi 10 do 12 kp/mm2, granica razvlaenja 6 do 7 kp/mm2,
tvrdoa 40 do 50 kp/mm2 i izduenje 2 do 4%. Za neke oblasti primene
predstavlja prednost i visoka taka topljenja 645C.
Magnezijum-cink:Magnezijum gradi sa cinkom jedinjenje MgZn, koje
se stvara peritektikom reakcijom na 354C (slika 1010). Eutektikum
izmeu magnezijuma i MgZn lei kod 340C i 53,5% Zn. Magnezijum
rastvara u vrstom stanju znatnu koliinu cinka.
Bandic Bojan M15844
7
Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
Rastvorljivost Zn u Mg: 340C........ 8,4% Zn 300C........ 6% Zn
200C........ 2% Zn 100C........ 1,6% Zn Zbog znatne rastvorljivosti
i pri niim temperaturama MgZn se javlja kao posebna kristalna vrsta
tek pri viem sadraju cinka. Dodatak Zn do 3% poviava otpornost na
prelom. Dalje povienje za 30 do 40% moe se postii termikim
taloenjem. Dvojne legure magnezijum-cink retko se primenjuju.
Meutim, skoro sve legure magnezijuma sa aluminijumom sadre do 3%
Zn. Na slici 1011 prikazana je struktura legure GMgA14Zn3, livene u
pesak, sastava 3,8% Al+ 2,7% Zn + 0,35% Mn + 0,15% Si +0,10% Cu.
Zapaa se jako izraena segregacija. Beli kristali na granicama
homogenih kristala vrstog rastvora na bazi magnezijuma su Al2Mg3.
arenje 2 do 4 asa na temperaturi izmeu 280 do 320C izjednaava u
izvesnoj meri koncentracionu razliku, a Al2Mg3-kristali koaguliu.
Ako se zagrevanje vri na 200C, Al2Mg3 zadrava lamelarni raspored.
Kao peani liv, legura GMgA14Zn3 ima granicu razvlaenja 8 kp/mm2,
zateznu vrstou 18 kp/mm2, tvrdou po Brinellu HB = 52 kp/mm2 pri
izduenju 7%. Zbog dobre vrstoe pri promenljivom optereenju
primjenjuje se za odlivke izloene zamaranju, na primer za kuice
motora. Praktino iste osobine ima legura za kokilni liv GAlMg6Zn3,
samo to je vrstoa vea zbog breg ovravanja. Na slici 1012 prikazani
su kristali Al2Mg3 izdvojeni na granicama zrna vrstih rastvora na
bazi magnezijuma.
Bandic Bojan M15844
8
Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
Magnezijum-Mangan:Mangan i magnezijum grade intermetalno
jedinjenje MgMn. Ono gradi sa magnezijumom eutektikum na 645C.
Mangan se rastvara u magnezijumu u vrstom stanju, ali
rastvorljivost opada na niim temperaturama, tako da je na sobnoj
temperaturi sasvim neznatna. Rastvorljivost Mn u Mg: 645C........
3,4% Mn 600C........ 2,4% Mn 500C........ 0,8% Mn 400C........ 0,3%
Mn 300C........ 0,1% Mn 200C........ 0,0% Mn Kristali MgMn su sive
boje i izdvajaju se u sferoidnom obliku najee na granicama zrna.
Legure koje su danas u upotrebi sadre najee do 2,3% Mn. Ove legure
imaju dobru zavarljivost i otpornost prema koroziji. Pretpostavlja
se da se stvara sloj MgMn-hidroksida, koji sprjeava koroziju i zbog
toga skoro sve legure magnezijuma sadre mangana. Pri izradi u
rastop se dodaje mangan u viku i rastop se odrava u tenom stanju
tano na temperaturi topljenja. Kristali mangana koji se primarno
izdvajaju, povlaei za sobom eljezo i silicijum, taloe se na dnu.
Sadraj eljeza se pri tom sniava na nekoliko hiljaditih delova, a
udarna ilavost raste. Legura za gnjeenje MgMn sa 1,4% do 2,3% Mn
primenjuje se za oblaganje rezervoara za gorivo, armature, profile
itd. Zatezna vrstoa iznosi 30 kp/mm2, granica razvlaenja 20 kp/mm2,
tvrdoa 40 do 45 kp/mm2 i izduenje 2 do 5%. Legure za gnjeenje tipa
MgAl i MgMn, ako se radi o izradi cijevi, {sipki i profila,
prerauju se iskljuivo postupkom istiskivanja na temperaturi 300 do
400C. Deformacija limova i traka dozvoljena je samo na
temperaturama izmeu 280 i 330C. Za zavijanje u mengelama
upotrebljava se za zagrevanje peni gas ili acetilenski plamen sa
sabijenim vazduhom. Limovi i trake se proizvode toplim valjanjem.
Limovi legura magnezijuma mogu se bez tekoa duboko izvlaiti ako se
alat zagrijava na 450 do 500C i ako je brzina izvlaenja maksimum 2
mm/sek. Legura MgA13 lako se deformie i nagriza i zato se
upotrebljava za delove za utiskivanje i nagrizanje. Magnezijumove
legure se ipak prvenstveno liju, i to naroito kao peani liv. Kako
se eljezo ne legira sa magnezijumom, za pretapanje se upotrebljava
lonac od livenog gvoz|a. Nemetalni ukljuci, kao oksidi, nitridi i
hloridi, moraju se udaljiti iz rastopa, jer oni predstavljaju
polaznu taku za kasniju koroziju. Ovo se postie pokrivanjem i
meanjem Elrasalom, meavinom Mg2Cl2; CaF2, MgO i BaCl2. Izlivanje se
obavlja na temperaturama izmeu 780 i 750C, posle pregrevanja
rastopa na oko 900C, pri emu se tea so taloi na dnu i istovremeno
dolazi do neobinog usitnjavanja zrna odlivka. Mlaz metala se posipa
sumporom. Atmosfera sumpordioksida, koja pri tome nastaje, spreava
ponovno stvaranje oksida odnosno nitrida. Legure magnezijuma se
mogu liti i u vlane kalupe ako se kaluparskom pesku doda sumpor ili
borna kiselina. Dodatak berilijuma takoe spreava sagorevanje, ali
legura postaje krupnozrna i vrstoa opada. Ako se radi o masovnoj
proizvodnji primenjuju se legure D MgAl9 i D MgAl6 za livenje pod
pritiskom. Prema tome, oblast primene predstavljaju predmeti
masovne potronje, djelovi za pisae maine, delovi u automobilskoj,
avionskoj, radio- i elektroindustriji. Laka zapaljivost i
gorljivost magnezijuma i njegovih legura nije tako velika kako se
to esto misli. Kompaktni komadi, kao to su gotovi proizvodi, krupni
otpaci, otpadak od lima itd., potpuno su bezopasni. Oni ne mogu da
se zapale. Ako se magnezijum zagreva iznad njegove take topljenja,
sagoreva samo tean metal i vatra se ne prenosi na vrsti magnezijum.
Fina strugotina, kao to je ona koja nastaje pri glodanju,
struganju, ravnanju ili buenju, moe se zapaliti ibicom jer se
toplota sagorevanja zbog malih dimenzija ne odvodi. Vatra se moe
preneti i na druge opiljke. Pri normalnoj obradi skidanjem
strugotine ova se zagrije samo na 100C, tako da ne moe doi do
samopaljenja. Ako je alat, meutim, tup, strugotina se moe zapaliti.
Kao i kod drugih materijala, tako je i kod magnezijuma najopasnija
praina. Ako sadraj praine u vazduhu pree 30 mg/l, moe doi do
eksplozije. Poar magnezijuma ne gasi se ni vodom ni bilo kojim
normalnim aparatom za gaenje poara, nego uvijek peskom ili
opiljcima sivog liva. Bandic Bojan M15844 9
Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
Primena magnezijumovih legura:U avijaciji, raketnoj tehnici i
kosmonautici magnezijumove legure su iroko primenjene kao
konstrukcioni materijali. U toj oblasti njihova primena se zasniva
na niskoj vrednosti gustine, visokoj vrstoi i sposobnosti da
apsorbuju energiju udara i vibracionih kolebanja. U navedenim
oblastima magnezijumove legure se koriste i za izradu avionskih
delova, raketa, kosmikih brodova, zatim detalja motora, agregata
itd. koji rade u uslovima irokog opsega temperatura. Od legura za
livenje izradjuju se: konzole, elementi ojaanja, delovi trupa
aviona, rakete i kosmiki brodovi, delovi motora i sjajnog trapa i
dr
.
Kod legura za plastinu deformaciju se izradjuju: platovi trupa
navedenih letilica, pregradni zidovi, rebra aviona, usisni ventili,
kanali za dovod vazduha u motor i dr. Primena magnezijuma i
njegovih legura u ostaloj industriji moe se svesti na dva domena:
na primenu u obliku konstrukcionih materijala i na ostalu primenu
kao nekonstrukcioni materijal. Kod konstrukcije maina i aparata i
ostalih uredjaja, magnezijumove legure mogu imati preimustvo nad
aluminijumom i drugium materijalima usled ekonomskih ili
tehnoloko-tehnikih razloga (aeronautika i atomska energija). Zamena
aluminijumskih proizvoda i djelova magnezijumovim legurama bazira
se na dva faktora: na odnosu cijena tih materijala i na cijeni
njihove prerade u odgovarajue proizvode.
Bandic Bojan M15844
10
Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
Po ceni materijala magnezijumove legure, koje se koriste za
masovnu proizvodnju, konkurentne su jer je jedinica mase
magnezijumove legure za 10-20% jevtinija od aluminijumove, dok je
masa priozvoda na bazi magnezijuma manja za 25-30% od mase
aluminijumovih proizvoda. Razlika cena prerade magnezijumovih i
aluminijumovih legura u osnovi zavisi od svojstva materijala i
tehnologije prerade. Tako, na primer, brzina livenja magnezijuma
pod pritiskom je 30-50% vea od aluminijuma. Automobilska i
traktorska industrija u poslednjih etrdeset godina javlja se kao
jedna od krupnih oblasti primene magnezijumovih legura. Od
magnezijuma se liju starteri, kouci pogonske osovine, ventilacione
komore, telo uljane pumpe, karter za ulje, poklopac zadnjeg
zaptivaa, poklopac glave cilindra i drugi detalji. U elektrotehnici
magnezijumove legure mogu biti iroko primenjene u proizvodnji
elektrinih motora. Pored navedenih, magnezijum je naao i upotrebu u
oblasti mainogradnji lake i prehrambene industrije, radiotehnici,
kao i u stvarima iroke upotrebe: razne vrste lestvica, detalji
iveih maina, foto-aparata, maina za kopiranje, bolnikih pokretakih
nosila, dvogleda, stolica i dr. Posebno vana primjena
magnezijumovih legura je u obliku zatitnih slojeva u zatiti
metalnih konstrukcija od korozije. Magnezijumove legure imaju
elektronegativniji potencijal od legura na bazi Al i Zn, dui i
stabilniji odvod struje i najvei efektivni radijus zatitnog
dejstva. Koriste se za zatitu delova izloenih delovanju morske vode
kao i odzemne korozije kod gasovoda i naftovoda itd. Najbolja
zatitna svojstva od korozije imaju legure sistema Mg-Al-Zn-Mn
ZAKLJUAK:.Magnezijum je najlaki element pa se zbog toga koristi
kao konstrukcijoni materijal u vazduhoplovstvu, pirotehnici,
fototehnici itd. Legure magnezijuma sa bakrom se koriste u
avio-industriji kao i u kosmikoj industriji, tamo gde su legure
titanijuma i aluminijuma suvie teke tj. naroitu primenu imaju
legure magnezijuma sa aluminijumom, cinkom i manganom . Magnezijum
je veoma bitan element, ali na alost nema ga u Srbiji, pa smo
primorani da ga uvozimo.
Bandic Bojan M15844
11
Savremeni materjali
Magnezijum i njegove legure
Literatura:http://www.magnesium.com Rajko . Vraar, Metalurgija
magnezijuma i legura magnezijuma, Narodna knjiga, Beograd, 1998.
www.hem.elementi.ba www.wiki.com
Bandic Bojan M15844
12
