Сучасна електрометалургія, 2023, №01



2023 №01 (05)

DOI of Article 10.37434/sem2023.01.06

2023 №01 (07)

---

Сучасна електрометалургія, 2023, #1, 43-52 pages

Отримання, властивості і перспективи використання сучасних магнієвих сплавів

В.А. Костін, Ю.В. Фальченко, А.Л. Пузрін, А.О. Махненко

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Реферат
Наведено літературний огляд сучасного стану технології виробництва магнієвих сплавів, проаналізовані їх властивості і вплив на них легуючих елементів, визначено мікроструктуру та основні фази, що формуються в литих та деформованих магнієвих сплавах, представлена класифікація сучасних магнієвих сплавів закордонного виробництва і сформульовані подальші шляхи їх розвитку, визначено проблеми використання магнієвих сплавів. Легування магнію іншими елементами (Al, Mn, Zn, Si, Re та ін.) або міцними наночастинками дозволяє значно покращити його наявні властивості, щоб розширити сферу застосувань. Існуючи проблеми використання магнієвих сплавів (легкозаймистість, горючість, довговічність поверхні, біорозчинність, корозійна стійкість, зварюваність) вирішуються за рахунок легування, керування хімічним та структурно-фазовим складом, застосування відповідних режимів термомеханічної обробки, зміцнення поверхні. Бібліогр. 27, табл. 2, рис. 9.
Ключові слова:: електроліз; металотермічне відновлення; процеси Бунзена та Піджона; литі та деформовані магнієві сплави; корозія; біосумісність; біодеградація

Received 26.09.2022

Список літератури

1. Junxiu Chen, Lili Tan, Xiaoming Yu et al. (2018) Mechanical properties of magnesium alloys for medical application. J. of Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 87, 68–79.
2. Radha, R., Sreekanth, D. (2017) Insight of magnesium alloys and composites for orthopedic implant applications. J. of Magnesium and Alloys, 5(3), 286–312.
3. Yan Yang, Xiaoming Xiong, Jing Chen et al. (2021) Research advances in magnesium and magnesium alloys worldwide in 2020. Ibid., 9(3), 705–747.
4. Dobrza´nski, L.A. (2019) The importance of magnesium and its alloys in modern technology and methods of shaping their structure and properties. Magnesium and its alloys. CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 1–28.
5. Song, G.L., Atrens, A. (1999) Corrosion mechanisms of magnesium alloys. Adv. Eng. Mater., 1, 11–33.
6. Dieringa, H.; Stjohn, D.; Prado, M.T.P.; Kainer, K. (2021) Latest Developments in the field of magnesium alloys and their applications. Front. Mater., 8(July), 1–3. doi : 10.3389/fmats.2021.726297
7. Polmear, I.J. (1994) Magnesium alloys and applications. Mater. Sci. Technol., 10, 1–16.
8. Tae-Hyuk Lee, Toru H. Okabe, Jin-Young Lee et al. (2021) Development of a novel electrolytic process for producing high-purity magnesium metal from magnesium oxide using a liquid tin cathode. J. of Magnesium and Alloys, 9(5), 1644–1655.
9. (2001) U.S. Geological Survey. 01-341, Magnesium, Its Alloys and Compounds. https://pubs.usgs.gov/of/2001/of01-341/
10. Gao, F., Nie, Z.-R., Wang, Z.-H. et al. (2008) Assessing environmental impact of magnesium production using pidgeon process in China. Transact. Nonferrous Met. Soc. China, 18, 749–754.
11. Durlach, J. (2006) Overview of magnesium research: History and current trends. New Perspectives in Magnesium Research. Springer, London, UK, 3–10.
12. Holywell, G.C. (2005) Magnesium: The first quarter millennium. JOM, 57, 26–33.
13. Yang Tian, Lipeng Wang, Bin Yang et al. (2022) Comparative evaluation of energy and resource consumption for vacuum carbothermal reduction and Pidgeon process used in magnesium production. J. of Magnesium and Alloys, 10(3), 697–706.
14. Hamed Abedini Najafabadi, Nesrin Ozalp, Michael Epstein, Richard Davis (2020) Solar carbothermic reduction of dolomite: direct method for production of magnesium and calcium. industrial & engineering Chemistry Research, 59(33), 14717–14728.
15. Mendis, C.L., Singh, A. (2013) Magnesium recycling: To the grave and beyond. JOM, 65, 1283–1284.
16. Karunakaran, R., Ortgies, S., Tamayol, A. et al. (2020) Additive manufacturing of magnesium alloys. Bioact. Mater., 5, 44–54.
17. Davim, J.P. (2020) Additive and subtractive manufacturing: Emergent technologies. De Gruyter, Berlin, Germany.
18. Kulekci, M.K. (2008) Magnesium and its alloys applications in automotive industry. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 39, 851–865.
19. Abbott, T. Casting Technologies, Microstructure and Properties. Magnesium and its Alloys. CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 2019, 29–45.
20. Fujisawa, S., Yonezu, A. (2014) Mechanical property of microstructure in die-cast magnesium alloy evaluated by indentation testing at elevated temperature. Proc. of Int. Congress on Recent Advances in Structural Integrity Analysis (Apcf/ Sif-2014). Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, 422–426.
21. Gupta, M., Wong, W.L.E. (2015) Magnesium-based nanocomposites. Lightweight materials of the future. Mater. Charact., 105, 30–46.
22. Moosbrugger, C., Marquard, L. (2017) Engineering properties of magnesium alloys. ASM International, Materials Park, OH, USA.
23. Krishnan K. Sankaran, Rajiv S. Mishra (2017) Chapt. 7. Magnesium alloys. Metallurgy and design of alloys with hierarchical microstructures. Elsevier, 345–383.
24. Jeal, N. (2005) High-performance magnesium. Advanced Materials & Processes, 9, 65–67.
25. Tekumalla, S., Gupta, M. (2020) Introductory chapter: An insight into fascinating potential of magnesium. In: Magnesium — the wonder element for engineering/biomedical applications. IntechOpen, London, UK.
26. Luthringer, B.J.C., Feyerabend, F., Willumeit-Römer, R. (2014) Magnesium-based implants: A mini-review. Magnes. Res., 27, 142–154.
27. Zeng, R.-C., Yin, Z.-Z., Chen, X.-B., Xu, D.-K. (2018) Corrosion types of magnesium alloys. Magnesium Alloys — Selected Issue. IntechOpen, London, UK.

---

Реклама в цьому номері:

---