แผ่นและแท่งโลหะผสมแมกนีเซียมเกรด AZ31B: โซลูชันน้ำหนักเบาสำหรับวิศวกรรมแบบมัลติฟังก์ชัน

ในฐานะโลหะผสมที่ไม่สามารถผ่านกระบวนการอบชุบความร้อนเพื่อเพิ่มความแข็งแรงได้ (non-heat-treatable alloy) คุณสมบัติที่มีเสถียรภาพของ AZ31B เกิดขึ้นจากกระบวนการตีขึ้นรูป (rolling), การตีขึ้นรูปแบบให้ร้อน (forging) และการอบอ่อน (annealing) องค์ประกอบหลักของมัน ได้แก่ อะลูมิเนียม 2.5–3.5% สังกะสี 0.7–1.3% แมงกานีส 0.20–1.0% และแมกนีเซียมเป็นส่วนที่เหลือ ซึ่งรับประกันความแข็งแรงและความเหนียวที่ดี ด้วยความหนาแน่นเพียง 1.78 กรัม/ลบ.ซม. (เท่ากับ 2/3 ของอลูมิเนียม และ 1/4 ของเหล็ก) ทั้งแผ่นและแท่งจึงให้ค่าความแข็งแรงต่อน้ำหนัก (specific strength) ที่โดดเด่น ช่วยลดน้ำหนักอุปกรณ์ลงได้ 20–30% ขณะยังคงรักษาความสามารถในการรับน้ำหนักได้อย่างเพียงพอ

แผ่นและแท่งแมกนีเซียมเกรด AZ31B มีข้อได้เปรียบหลักร่วมกัน แต่ต่างกันที่รูปทรงและการใช้งาน แผ่นแมกนีเซียมมีพื้นผิวเรียบเรียนและสามารถขึ้นรูปได้ดี เหมาะสำหรับการขึ้นรูปแบบอุ่น (warm stamping) การรีด และการตัด มีความแข็งแรงดึงอยู่ที่ 225–260 MPa (ขึ้นอยู่กับสภาพการอบชุบ) และค่าการยืดตัวอยู่ที่ 5–15% จึงเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่ พื้นที่กว้าง และผนังบาง ซึ่งต้องการน้ำหนักเบาและความมั่นคงเชิงโครงสร้าง

ในทางตรงข้าม แท่งแมกนีเซียมเกรด AZ31B มีความสามารถในการกลึงได้ดีเยี่ยมและมีความเหนียวสูง จึงสามารถแปรรูปได้ง่ายเป็นเพลาความแม่นยำ สกรูยึดติด และชิ้นส่วนเครื่องจักรตามแบบที่กำหนดเอง โดยยังคงความหนาแน่นและคุณสมบัติทนการกัดกร่อนเท่ากับแผ่นแมกนีเซียม และมีความแข็งแรงดึงสูงสุดถึง 260 MPa ในสถานะที่ผ่านกระบวนการอัดรีด (extruded state) ทำให้ให้สมรรถนะที่เชื่อถือได้ในชิ้นส่วนรับน้ำหนักและส่งกำลัง

ผลิตภัณฑ์ทั้งสองชนิดมีคุณสมบัติโดดเด่นในด้านการลดการสั่นสะเทือน การป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม คุณสมบัติการลดการสั่นสะเทือนที่เหนือกว่าช่วยดูดซับแรงสั่นสะเทือนและลดเสียงรบกวน ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการการใช้งานอย่างเงียบสงบ ฟิล์มออกไซด์ตามธรรมชาติบนพื้นผิวของวัสดุให้ความต้านทานการกัดกร่อนขั้นพื้นฐาน ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้มากยิ่งขึ้นด้วยกระบวนการแอนโนไดซ์ (anodizing), ไมโคร-อาร์คออกซิเดชัน (micro-arc oxidation) หรือการเคลือบผิวสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง