Magnesio y aleaciones

Capitulo IX. Magnesio y sus aleaciones

CAPÍTULO IX

MAGNESIO Y SUS ALEACIONES

9.1. Generalidades sobre el magnesio. El magnesio es un elemento metálico situado en el octavo lugar en abundancia en la corteza terrestre (2,33% en peso). Sus principales minerales son dolomita (el carbonato doble de magnesio y calcio), magnesita (MgCO3) y carnalita. El magnesio metálico se produce a partir desus minerales por reducción térmica del monóxido de carbono, ferrosilicio u otros reductores o bien, mediante electrólisis del cloruro de magnesio en mezclas de sales fundidas. Como polvo, es extremadamente reactivo pero como sólido se oxida lentamente al aire y reacciona lentamente en el agua. El magnesio es un reductor poderoso y se emplea en la obtención de muchos metales a partir de sus sales:uranio y otros (titanio, etc.). Entre sus múltiples aplicaciones está su uso como desoxidante para el cobre, el latón y aleaciones de níquel. También se añade a varias aleaciones de aluminio. Es la base de aleaciones duras y ligeras utilizadas en la industria automóvil y aeronáutica (motores). Se han investigado aleaciones con zirconio y torio para la construcción de aviones. Su extremadamentebaja densidad (1,74 g/cm3), incluso menor al aluminio (2,70 g/cm3), le otorga importantes ventajas en el campo de las Aleaciones Ligeras donde generalmente se encuentra aleado con aluminio, manganeso, cobre, litio, cinc, circonio y elementos lantánidos. Estas aleaciones poseen además, adecuadas características de mecanización, fabricación, empleándose en diversas piezas con aplicaciones aeronáuticasy automotrices. Algunos

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ejemplos de piezas en vehículos livianos son válvulas y engranajes de distribución, bridas, bastidores de cajas de transmisión y embragues, radiadores, accesos de lámparas, carcazas de motores de limpiaparabrisas y varias partes de reguladores interiores; enAeronáutica, las aleaciones base magnesio son ampliamente empleadas en cajas de cambios al igual que en vehículos de carrera.

Figura 9.1. Caja de cambios para un helicóptero hecha de una aleación de magnesio, tratada superficialmente como protección contra la corrosión.( http://www.airforce-technology.com)

(a)

(b)

Figura 9.2. (a) Caja de cambios (gearbox) y (b) múltiple (manifold) hechosmediante fundición, de una aleación de magnesio (http://www.uk-racing-castings.co.uk)

En la Tabla 9.1 se compara la razón entre el límite de fluencia y la gravedad específica de algunas aleaciones para mostrar las ventajas del empleo de aleaciones de magnesio en aplicaciones donde la densidad es un factor relevante. En general las propiedades mecánicas de estas aleaciones son inferiores a las dealuminio, sin embargo, al considerar su gravedad específica se tornan altamente atractivas. Uno de los principales problemas con las aleaciones base

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magnesio es su baja ductilidad, originada en la estructura cristalina del Mg, hexagonal compacta, la que dificulta el conformado atemperatura ambiente y por ende, el conformado de estas aleaciones suele realizarse en caliente. Su alta reactividad en estado líquido es también un problema para la fabricación de estas aleaciones vía fusión. Tabla 9.1. Razón entre módulo de fluencia y gravedad específica de algunas aleaciones.
Aleación Aleación de Mg AZ80X extruída HTA Aleación base Al 7075 T6 Aleación base Ti endurecida Aceroinoxidable 302, 30% trabajado en frío Acero de alta resistencia y baja aleación Densidad gr/cm3 1,8 2,8 4,5 7,9 Límite elástico, (MPa) 276 497 759 966 Razón 153 178 169 122

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9.2. Especificaciones en Aleaciones de magnesio. Las aleaciones base magnesio son designadas generalmente por dos letras mayúsculas que representan los dos aleantes principales, la primera indica el de...