Магний на 75% легче стали, на 33% легче алюминия и является четвертым по распространенности элементом на земле после железа, кремния и кислорода. Но, несмотря на это, до сих пор его не используют в производстве конструктивных деталей, узлов и агрегатов для транспортных средств. Все дело в том, что магний сам по себе ковкий, но, не достаточно прочный металл, силы которому можно прибавить только при помощи использования очень дорогостоящих редкоземельных элементов, таких, как диспрозий, празеодим и иттербий.
Но, разработанная учеными Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США (PNNL) новая технология экструзии имеет потенциал снижения затрат создания прочных конструкций из магния без использования редкоземельных элементов.
Первоначальные исследования показали, что изобретенный процесс улучшает поглощение энергии магнием и придает ему новые свойства и характеристики. Эта технология также улучшает ковкость металла и его свойства эластичности. В итоге, с помощью данной технологии теперь из магния можно создавать очень прочные детали автомобилей.
«Сегодня многие производители транспортных средств не используют магний в структурных элементах по двум причинам – их не устраивает цена и характеристики этого металла», - поясняет руководитель проекта главный инженер-механик Скотт Уэйлен. «В настоящее время они предпочитают применять недорогой алюминий. Но, разработанный нами метод позволяет значительно улучшить механические свойства магниевых сплавов до такой степени, что теперь их можно рассматривать, как альтернативу алюминиевым».
Как оказалось, новая технология создания магниевых сплавов дает возможность в промышленных масштабах делать из них различные детали для автомобилей, при этом, сам процесс такого производства оказывается довольно простым, быстрым и требует гораздо меньше энергии, чем при традиционных методах.
Сейчас команда ученых PNNL уже спроектировала и заказала промышленную версию оборудования для обработки и экструзии магния, которую назвали ShAPE. С помощью него исследователи планируют произвести опытную партию тонкостенных круглых трубок диаметром до 5 см, используя для этого магниевый сплав AZ91 и ZK60A. ShAPE придаст данным сплавам большую прочность, пластичность и ковкость, чем у алюминиевых сплавов. И ему для этого потребуется лишь десятая доля энергии, которая обычно уходит для процесса традиционной экструзии.
В итоге, ученые уже говорят о том, что им удалось создать технологию, которая позволит автопроизводителям активно применять магний для выпуска своей продукции.
