Un equipo de investigación del NIMS y la Universidad Tecnológica de Nagaoka desarrolló una chapa de magnesio de alta resistencia que tiene una excelente conformabilidad comparable a la de la chapa de aluminio que se usa actualmente en los paneles de la carrocería de algunos automóviles. La aleación utiliza solo metales comunes, y se espera que sea una chapa metálica liviana de bajo costo para aplicaciones automotrices.

Las aleaciones de magnesio son aproximadamente un 75% más ligeras que los aceros y un 33% más ligeras que las aleaciones de aluminio y se espera que su uso como materiales estructurales en carrocerías de automóviles sea eficaz en la reducción de peso para una mejor eficiencia de combustible. Sin embargo, virtualmente no se utilizan aleaciones de magnesio en carrocerías de automóviles debido a su alto costo de procesamiento debido a la pobre conformabilidad y baja resistencia de las láminas de magnesio.

El equipo de investigación desarrolló recientemente una nueva aleación de magnesio endurecible por envejecimiento:Mg-1.1Al-0.3Ca-0.2Mn-0.3Zn (los números indican los elementos constituyentes por porcentaje atómico), llamado AXMZ1000. La aleación recientemente desarrollada tiene una excelente conformabilidad a temperatura ambiente comparable a la de las aleaciones de aluminio de resistencia media que se utilizan en algunas carrocerías de automóviles. Además, la nueva aleación es de 1,5 a 2,0 veces más resistente que la aleación de aluminio. La excelente conformabilidad se logró agregando cantidades muy pequeñas de zinc (Zn) y manganeso (Mn), que condujo a la formación de estructuras de grano fino, y la alta resistencia se logró mediante la adición de aluminio (Al) y calcio (Ca), que indujo el fortalecimiento de la aleación por la formación de racimos atómicos.

La aleación recién desarrollada se compone únicamente de metales comunes, por lo que el costo del material no es caro. También, se puede enrollar en láminas mediante procesos sencillos y tratamientos térmicos comúnmente utilizados para las aleaciones de aluminio. La aleación recientemente desarrollada supera los problemas de larga data de las aleaciones de magnesio, a saber, baja resistencia y mala conformabilidad a temperatura ambiente. Como se espera que el costo de procesamiento del nuevo material sea bajo, Existe un buen potencial para aplicaciones prácticas en carrocerías de automóviles o carcasas de computadoras portátiles y teléfonos celulares para su reducción de peso.

Este estudio se realizó como parte del Programa de Investigación y Desarrollo de Tecnología Avanzada de Bajo Carbono (ALCA) de JST.

Este estudio fue publicado en Scripta Materialia el 16 de junio 2017.