Ett forskarlag vid NIMS och Nagaoka University of Technology utvecklade höghållfast magnesiumplåt som har utmärkt formbarhet jämförbar med den hos aluminiumplåten som för närvarande används i karosspaneler på vissa bilar. Legeringen använder endast vanliga metaller, och förväntas bli en billig lättviktsplåt för fordonstillämpningar.

Magnesiumlegeringar är ungefär 75 % lättare än stål och 33 % lättare än aluminiumlegeringar och deras användning som konstruktionsmaterial i bilkarosser förväntas vara effektiva i viktminskning för bättre bränsleeffektivitet. Dock, praktiskt taget inga magnesiumlegeringar används i bilkarosserier på grund av deras höga bearbetningskostnad som härrör från den dåliga formbarheten och låga hållfastheten hos magnesiumplåt.

Forskargruppen utvecklade nyligen en ny åldershärdbar magnesiumlegering:Mg-1.1Al-0.3Ca-0.2Mn-0.3Zn (siffror visar beståndsdelar i atomprocent), heter AXMZ1000. Den nyutvecklade legeringen har utmärkt formbarhet vid rumstemperatur, jämförbar med den hos medelhållfasta aluminiumlegeringar som används i vissa bilkarosserier. Dessutom, den nya legeringen är 1,5 till 2,0 gånger starkare än aluminiumlegeringen. Den utmärkta formbarheten uppnåddes genom att tillsätta mycket små mängder zink (Zn) och mangan (Mn), vilket ledde till bildandet av fina kornstrukturer, och den höga hållfastheten uppnåddes genom att tillsätta aluminium (Al) och kalcium (Ca), vilket inducerade förstärkningen av legeringen genom bildandet av atomkluster.

Den nyutvecklade legeringen består av endast vanliga metaller, så materialkostnaden är inte dyr. Också, den kan rullas till plåt med enkla processer och värmebehandlingar som vanligtvis används för aluminiumlegeringar. Den nyutvecklade legeringen övervinner de långvariga problemen med magnesiumlegeringar – nämligen, låg hållfasthet och dålig formbarhet vid rumstemperatur. Eftersom bearbetningskostnaden för det nya materialet förväntas vara låg, det finns goda möjligheter för praktiska tillämpningar i bilkarosserier eller höljen till bärbara datorer och mobiltelefoner för deras viktminskning.

Denna studie genomfördes som en del av JST Advanced Low Carbon Technology Research and Development Program (ALCA).

Denna studie publicerades i Scripta Materialia den 16 juni, 2017.