¿Por qué el magnesio no se usa más a menudo como metal estructural en los aviones?

El magnesio es más ligero que el aluminio para la misma fuerza. Si la respuesta es corrosión, ¿cuánto trabajo se ha realizado para mejorar la resistencia a la corrosión del magnesio? ¿Cuánto más ligera sería una estructura de magnesio que una estructura de aluminio equivalente?

¿Cómo interactuaría un incendio posterior a un accidente con una piel de magnesio?
La mala resistencia a la corrosión es la principal preocupación, pero se usa con aluminio para aumentar su resistencia a la corrosión. Estudios recientes descubrieron que el itrio también se usa para mejorar la resistencia.
obviamente nunca has hecho el experimento de química de la escuela secundaria de prender fuego a una pequeña pieza de magnesio
Es posible que desee investigar las aleaciones de aluminio y magnesio que se han utilizado en aviones. Quizás (?) parece tener la idea de que se trata de un trato de uno u otro: tenga en cuenta que incluso el aluminio de los aviones contiene una mezcla de alrededor del 10% de otros metales para aleaciones. Existe una gran variedad de aleaciones de aluminio y, en consecuencia, sus propiedades.
Lo que me interesa es comparar aleaciones compuestas principalmente de magnesio con otros materiales.
Porque es caro, un coñazo de mecanizar y quema como un hijo de puta.
@TylerDurden solo se quemará en la fase líquida, por lo que, por ejemplo, para el interior de la aeronave, la inflamabilidad no es un problema en sí mismo, ya que de todos modos no hay esperanza de supervivencia a las temperaturas del punto de fusión. Sin embargo, la corrosión es un gran problema. Y sí, los pasajeros raspando la leña y jugueteando con eso tampoco infunde confianza.
@yankeekilo No sé a qué escuela fuiste, pero cuando tomé química en séptimo grado, uno de los experimentos fue quemar tiras de magnesio. Aquí hay un video: youtube.com/watch?v=mFTY92VHYtc .
@TylerDurden en ese sentido, las escuelas de todo el mundo deberían estar a la par. El punto es que la parte masiva de Mg (piense en el marco de un asiento) necesitará mucho calor para entrar en estado fundido. Sin embargo, el Mg fundido actuará ... con prontitud. Como señala PeterKämpf, la quemadura no es el problema con el Mg. Muchas piezas de Mg vuelan en helicópteros, especialmente cajas de engranajes, y no son propensas a la combustión espontánea, o lo sabríamos. En realidad, eso es también lo que enseñamos a nuestros estudiantes aeroespaciales.

Respuestas (1)

Inicialmente, el magnesio se ha visto frenado por las dificultades técnicas en la eliminación de las inclusiones de cloruro. Estos se resolvieron solo después de que se lograron muchos avances en las aleaciones de aluminio. Además, las piezas de magnesio solo deben usarse en un ambiente seco: cuando el metal se expone al agua, se debe esperar una corrosión rápida.

La primera aplicación de magnesio en aeroestructuras fue en la década de 1930 (principalmente bajo el nombre comercial de Elektron ), con un pequeño auge en la década de 1950. Lockheed incluso construyó un F-80C completamente de magnesio . El magnesio se usó ampliamente en la antigua Unión Soviética, pero finalmente se eliminó gradualmente en diseños más nuevos debido a problemas de corrosión. La inflamabilidad, por cierto, nunca fue una preocupación real con el magnesio.

Con técnicas de protección mejoradas, el magnesio podría tener un regreso limitado. Ya se utiliza en piezas de fundición y extrusión. Por kilogramo, es dos veces más caro que el aluminio, pero muy fácil de mecanizar. Sin embargo, a mayor temperatura perderá fuerza incluso más rápido que el aluminio.

Paralelamente, la lámina de aluminio se puede hacer más liviana y rígida agregando hasta un 2,5% de litio. Estas aleaciones de Al-Li se han abierto camino en los diseños de aviones más nuevos y elevarán el nivel de las aplicaciones de magnesio.

El magnesio y el agua realmente no se mezclan bien: tratar de extinguir un fuego de magnesio con agua es una experiencia memorable, ya que agregar agua intensificará la reacción. Use virutas de hierro o arena en su lugar para enfriar el metal en llamas y mantener alejado el oxígeno. Históricamente, sin embargo, los incendios de magnesio en aeronaves han sido extremadamente raros.

@JayCarr: Cuando Wright usó cárteres de magnesio fundido para sus Duplex Cyclones, los primeros B-29 tuvieron la desgracia de que el magnesio se quemara a través del larguero del ala cuando el motor se incendió. El problema de la inflamabilidad es real, pero raro.
¿Cuánto peor es una aleación a base de magnesio en un incendio en comparación con el aluminio o los compuestos?
@brinnb: El magnesio es ciertamente peor, aunque solo sea por el hecho de que apagarlo no es fácil y requiere medios muy específicos. Los compuestos se pueden hacer casi autoextinguibles agregando los retardantes de llama correctos, pero esto reduce su resistencia. Pero el aluminio también se quemará si se calienta lo suficiente; es mejor evitar el fuego por completo.
@PeterKämpf "lo mejor es evitar un incendio por completo" Estoy seguro de que mucha gente está de acuerdo contigo, pero es una tarea difícil
@raptortech97: Se puede hacer mucho: mire con qué cuidado se diseñaron los zepelines para evitar chispas o la acumulación de mezclas de hidrógeno y oxígeno. El uso de magnesio en lugar de aluminio no habría cambiado el riesgo de incendio.
Varios helicópteros, incluido el Sikorsky H-34, tenían fuselajes de magnesio. Tenían la reputación de comprar como una vela romana si los alcanzaba el fuego enemigo.
Una de las razones por las que las aleaciones de Mg soviéticas no se extendieron realmente fuera de las aplicaciones de aviones militares fue el uso ocasional de componentes de aleaciones radiactivas, a saber, el torio. Con respecto a la temperatura, algunas aleaciones de Mg superan, por ejemplo, 2024 en resistencia a la tracción por encima de los 200 °C.
¿Por qué el magnesio no se usa más a menudo como metal estructural en los aviones?
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