마그네슘 합금의 응용

마그네슘 합금 응용 소개

마그네슘 합금 개발은 전통적으로 점점 더 까다로워지는 조건에서 작동하는 경량 재료에 대한 항공우주 산업의 요구사항에 의해 주도되었습니다.마그네슘 합금은 밀도가 알루미늄보다 2/3에 불과하기 때문에 설계자에게 항상 매력적이었습니다.이것은 마그네슘 합금 주물과 단조 제품이 널리 사용되는 주요 요인이었습니다.

최근 몇 년 동안 추가적인 요구 사항은 우수한 부식 성능에 대한 요구였으며 새로운 마그네슘 합금에 대한 극적인 개선이 입증되었습니다.기계적 특성 및 내부식성의 개선으로 항공우주 및 특수 응용 분야를 위한 마그네슘 합금에 대한 관심이 높아졌으며 현재 McDonnell Douglas MD 500 헬리콥터와 같은 프로그램에 합금이 지정되고 있습니다.

항공우주 분야의 마그네슘 합금

수년 동안 RZ5 합금은 낮은 밀도와 우수한 기계적 특성으로 인해 헬리콥터 변속기 케이싱에 선호되는 재료였습니다.그러나 최근에는 정밀 검사 사이의 더 긴 간격과 그에 따른 개선된 부식 특성에 대한 요구 사항으로 인해 제조업체가 재료 선택을 재고하게 되었습니다.

과거에는 RZ5가 일반적으로 기어박스 케이싱에 사용되었지만 많은 새로운 프로그램에서 메인 로터 기어박스 주물을 포함하는 대신 WE43을 사용할 것입니다.이 애플리케이션의 경우 알루미늄 변속기가 사용되었지만 WE43의 탁월한 내식성을 위해 사용되었습니다.Eurocopter EC 120 및 NH90 헬리콥터도 WE43 변속기 케이스와 함께 비행했으며 WE43은 Sikorsky S92용으로 지정되었습니다.WE43에 대한 추가 응용 프로그램은 새로운 프로그램과 구형 헬리콥터의 RZ5를 대체하기 위해 앞으로 계속 진행될 것입니다.

RZ5, ZRE1, MSR 및 EQ21 합금은 항공기 엔진 및 기어박스 케이싱에 널리 사용됩니다.이것은 WE43이 부식 및 고온 특성으로 인해 점점 더 많이 사용될 가능성이 있지만 계속될 것입니다.터빈 엔진용 중간 압축기 케이싱과 같이 매우 큰 마그네슘 주물을 만들 수 있습니다.여기에는 무게가 130kg인 MSR의 롤스로이스 테이 케이싱과 RZ5의 BMW 롤스로이스 BR710 케이싱이 포함됩니다.다른 항공 우주 응용 분야에는 MSR 또는 RZ5의 보조 기어박스(F16, Eurofighter 2000, Tornado), 발전기 하우징(MSR 또는 EQ21의 A320 Airbus, Tornado 및 Concorde) 및 일반적으로 RZ5의 캐노피가 포함됩니다.

마그네슘 합금 단조품은 ZW3의 Westland Sea King 헬리콥터 및 항공기 휠의 중요한 기어박스 부품을 비롯한 항공우주 분야에도 사용됩니다.단조 마그네슘 부품은 항공 엔진 애플리케이션에도 사용됩니다.미래에 마그네슘 단조품은 고온 응용 분야에서 가장 많이 사용될 것입니다.

자동차 부품 제조에 마그네슘이 사용되는 이유는 무엇입니까?

차량 중량의 영구적인 감소는 자동차 연비를 향상시키는 데 사용할 수 있는 주요 수단 중 하나입니다.고강도 강, 알루미늄(Al) 및 폴리머는 이미 중량을 크게 줄이는 데 사용되고 있지만 마그네슘(Mg) 및 그 합금을 더 자주 사용하면 추가로 상당한 중량 감소를 달성할 수 있습니다.마그네슘 합금은 현재 자동차 부품에 비교적 소량으로 사용되며, 주로 다이캐스팅, 예를 들어 아래에서 더 자세히 설명하는 하우징으로 제한됩니다.

기존 승용차의 경우 생산 시점부터 폐기 또는 폐기 시점까지 사용되는 총 수명 에너지 소비의 거의 90%가 자체 중량과 사람을 운반하는 데 소비됩니다.따라서 중량 감소는 자동차 연비 향상을 위한 가장 큰 핵심 과제 중 하나입니다.

자동차 엔지니어링 및 자동차 경주용 마그네슘 합금

자동차 제조에서 마그네슘 합금의 사용은 현재 상대적으로 낮은 기계적 부하를 수반하는 자동차 응용 분야에 대한 적용 가능성에 대한 대부분의 응용 연구 노력과 함께 가능성을 보여줍니다.

명백한 비용 패널티에도 불구하고 특히 마그네슘 주물은 현재 많은 자동차 차체, 섀시 및 파워트레인에 사용됩니다.보다 구체적으로, 금속은 사륜구동 트랜스퍼 케이스, 트랜스미션 케이스, 엔진 크래들, 스티어링 휠 부품, 시트 및 계기판을 포함한 다이캐스트 부품에 주로 사용됩니다.마그네슘은 풍부하고 강철 무게의 약 1/4, 알루미늄 무게의 2/3이지만 가공 문제를 일으킬 수 있습니다.

모터 레이싱에서 RZ5는 일반적으로 기어박스 케이싱에 사용되지만 MSR/EQ21 합금은 우수한 주변 온도 특성이나 작동 온도 증가로 인해 점점 더 많이 사용되고 있습니다.RZ5 휠은 험난한 경주 조건에서 Mg-Al-Zn 합금 휠보다 훨씬 더 나은 성능을 보이는 것으로 나타났습니다.레이싱 엔진의 높은 작동 온도로 인해 WE54 주물은 다양한 Formula 1 엔진 부품에 사용되었으며 한정판 로드카의 엔진 부품에도 사용됩니다.단조 WE54 피스톤은 자동차 경주에 대한 큰 미래 잠재력을 제공하며 다른 단조 제품에 대한 기타 응용 프로그램이 존재할 것입니다.

마그네슘 합금은 또한 가벼운 무게가 중요한 이점인 많은 다른 엔지니어링 응용 분야에서 사용됩니다.마그네슘-지르코늄 합금은 모래 또는 인베스트먼트 주조로 처리되거나 압출 또는 단조로 가공된 제품에서 상대적으로 적은 양의 응용 분야에 사용되는 경향이 있습니다.주로 AZ91이지만 다른 합금도 포함하는 지르코늄이 없는 합금은 자동차 및 기타 다양한 대용량 애플리케이션에 사용됩니다.