चीनी शोधकर्ताओं ने मैग्नीशियम के मिश्र धातुओं के शक्ति-प्लास्टिकता विनियमन में नई प्रगति हासिल की

चीनी शोधकर्ताओं ने मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की ताकत और प्लास्टिसिटी को समायोजित करने में नई सफलता हासिल की है। जैसे-जैसे एयरोस्पेस, रेल परिवहन और इलेक्ट्रॉनिक्स में हल्के वजन की मांग बढ़ती है, सबसे हल्के धातु संरचनात्मक सामग्रियों में से मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को एक आम चुनौती का सामना करना पड़ता है: उच्च शक्ति अक्सर कम प्लास्टिसिटी की कीमत पर आती है, खासकर दुर्लभ-पृथ्वी-मुक्त उच्च-शक्ति मिश्र धातुओं में।

इस मुद्दे को हल करने के लिए, एक शोध दल ने एल्यूमीनियम (अल) सामग्री को समायोजित करके व्यवस्थित रूप से एमजी-एसएन-सीए आधारित मिश्र धातुओं का अध्ययन किया। उन्होंने सूक्ष्म संरचना विकास और यांत्रिक गुणों के बीच संबंधों का विश्लेषण किया। निष्कर्ष एक्टा मेटालर्जिका सिनिका (2020, खंड 56, संख्या 10, पीपी.1423-1432) में प्रकाशित हुए थे।

2%, 4% और 9% Al (द्रव्यमान अंश) के साथ तीन Mg‑2.5Sn‑2Ca मिश्र धातु तैयार किए गए थे। उनकी सूक्ष्म संरचनाओं और यांत्रिक प्रतिक्रियाओं की तुलना एज़-कास्ट और एक्सट्रूडेड अवस्थाओं में की गई। एएल सामग्री को बदलने से नैनो-स्केल दूसरे चरण के प्रकार और वितरण में बदलाव आया, जिसने बदले में गतिशील पुनर्संरचना व्यवहार और अव्यवस्था घनत्व को प्रभावित किया, जिससे ताकत और प्लास्टिसिटी के बीच एक अनुमानित व्यापार-बंद हो गया।

केवल अल सामग्री को समायोजित करके, एक ही मिश्र धातु प्रणाली को उच्च शक्ति प्रकार (2% अल, लोड-असर संरचनाओं के लिए उपयुक्त) से उच्च-प्लास्टिसिटी प्रकार (9% अल, बाद के निर्माण के लिए आसान) से लगातार ट्यून किया जा सकता है। यह इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों को उचित संरचना का चयन करने के लिए प्रत्यक्ष आधार प्रदान करता है।

दुर्लभ-पृथ्वी युक्त एमजी मिश्र धातुओं (उदाहरण के लिए, जीडी, वाई, एनडी के साथ) की तुलना में, एमजी-एसएन-सीए-अल प्रणाली महंगी दुर्लभ पृथ्वी से बचती है, जिससे कच्चे माल की लागत काफी कम हो जाती है। यह अध्ययन उन अंतर्निहित तंत्रों का खुलासा करता है जिनके द्वारा अल सामग्री नैनो-स्केल दूसरे-चरण नियंत्रण के माध्यम से पुन: क्रिस्टलीकरण, अव्यवस्था घनत्व और अनाज के आकार को नियंत्रित करती है। यह कम लागत, गैर-दुर्लभ-पृथ्वी, उच्च शक्ति और उच्च-प्लास्टिसिटी मैग्नीशियम मिश्र धातु विकसित करने के लिए एक क्रियाशील माइक्रोस्ट्रक्चर डिजाइन मार्ग प्रदान करता है।

उद्योग विशेषज्ञों का मानना ​​है कि यह शोध हल्के परिदृश्यों में मैग्नीशियम मिश्र धातुओं के व्यावहारिक अनुप्रयोग को बढ़ावा देता है और समग्र माइक्रोअलॉयिंग के माध्यम से ताकत-प्लास्टिसिटी बाधा को और अधिक तोड़ने की नींव रखता है।