ŠAVŠ Studie 2019

8.3 Hořčík (Mg) a jeho slitiny používané v automobilovém průmyslu Z hlediska kovů představuje hořčík šestý nejrozšířenější prvek zastoupený v zem- ské kůře (2,35 %), který je následovaný titanem (0,61 %). V rámci hlavních surovino- vých zdrojů se hořčík v přírodě většinou získává těžbou magnezitu a dolomitu. Velké množství hořčíku (1,35 g/l) se také nachází v mořské vodě. Jako hlavní technologie vý- roby hořčíku se v současné době používá tavná elektrolýza MgCl 2 v prostředí roztavené- ho chloridového elektrolytu a termická redukce MgO (oxidu hořečnatého) s použitím příslušného redukčního činidla (uhlík, hliník, vápník nebo např. ferosilicia). Mezi nejdůležitější fyzikální vlastnosti hořčíku patří zejména jeho hustota (1738 kg·m -3 ), která je dána typem krystalové mřížky a jeho relativní atomovou hmotností (24,31). Hořčík krystalizuje v tzv. hexagonální těsně uspořádané mřížce, která je zobra- zena na Obr. 8.10 a to nejprve pomocí celých atomů v daných uzlových bodech a vý- sledně také jako tzv. základní (elementární) buňka, kde jsou zobrazeny již pouze části patřící pouze jedné krystalové mřížce. Hexagonální těsně uspořádaná mřížka (označová- na také jako HCP mřížka) se oproti např. FCC mřížce hliníku vyznačuje velmi malým počtem možných skluzových rovin a směrů, což má za následek velmi omezenou tažnost hořčíku a jeho slitin za pokojové teploty (c. 5%). Za pokojové teploty totiž u hořčíku dominují pouze bazální (v rámci podstav mřížky) skluzové systémy, jejichž počet je však velmi omezen. Z uvedeného důvodu je nezbytné při zpracování plechů z hořčíku a jeho slitin používat zvýšené teploty (c. 180 °C). Teprve za těchto podmínek se totiž aktivují také další skluzové systémy (tzv. pyramidální systémy), což přispívá ke zvýšení výsledné tažnosti Velikost mřížkového parametru (délka hrany elementární mřížky) je u hořčíku a = 3,21·10 -10 m. U této mřížky je však důležité definovat také její výšku, která je pro hořčík c = 5,21·10 -10 m. Poměr parametrů c/a je pak 1,623, což je hodnota o trochu nižší, něž je ideální poměr c/a = 1,633. Teplota tání hořčíku je T m = 649 °C. Davies (2012) uvádí, že o širší používání hořčíku a jeho slitin se nejvíce posta- ral letecký a automobilový průmysl. Předmětem zájmu různých výrobních podniků je zejména jeho velmi nízká hustota, která je 4,5x menší oproti oceli a 1,5x menší oproti hliníku.

322