Магниевый деформируемый сплав марка

Обновлено: 30.04.2025

Ряд положительных свойств магниевых сплавов и наличие огромных сырьевых ресурсов магния позволяют прогнозировать значительное расширение области их применения в различных отраслях народного хозяйства.

Анализ состояния вопроса по магниевым сплавам за рубежом показывает, что там наблюдается устойчивый рост их применения в новой технике: в авиации, ракетостроении, космических кораблях и аппаратах, ядерной технике, а также в электронном и электрическом оборудовании, в генераторах, моторах и вспомогательных устройствах для подачи энергии. В большом количестве листы и плиты используются в полиграфической промышленности для изготовления клише. Нашли применение эти сплавы в автомобильной промышленности США, ФРГ, Англии. Кузова и прицепы автомашин изготовляют из листов и плит. Листовой материал и прессованные полуфабрикаты применяются на железнодорожном транспорте, а также для изготовления ручных тележек, загрузочных платформ, трапов на пристанях и т. д.

В США большое внимание уделяется усовершенствованию технологии производства полуфабрикатов из магниевых сплавов. Фирма «Дау-Кемикл» построила для этой цели крупный металлургический комбинат, где установлены совершенные четырехвалковые реверсивные специализированные станы для рулонной прокатки листов толщиной до 0,8 мм и шириной 2130 мм. Длина рольганга стана 421 м.

Литейный цех оснащен оборудованием, позволяющим отливать слитки круглые (диаметр 950 мм) и плоские (250х800 мм). Общий вес слитка, отливаемого методом полунепрерывного литья, составляет 5 т. На гидравлическом прессе мощностью 13 200 тс можно изготовлять изделия размером 800х2400 мм.

Химический состав сплавов США и Англии дан в табл. 1 и 2.

В США наибольшее распространение получили сплавы системы магний—алюминий—цинк—марганец (AZ31B, AZ61A, AZ80A).

В Англии основное количество продукции (до 75%) производится из сплавов системы магний — цинк — цирконий (ZW1, ZW3, ZW6).

В России (табл. 3) ранее применялись сплавы системы магний—алюминий—цинк—марганец (МА2, МА2-1, МАЗ, МА5). В настоящее время широкое применение находят сплавы МА2, МА2-1. Сплавы МАЗ и МА5 мало применяются из-за склонности к коррозионному растрескиванию под напряжением.

В СССР, США и Англии широко применяется сплав для прессованных изделий и штамповок системы магний — цинк — цирконий (соответственно марок МА14, ZK60A, ZW6).

Проведены широкие исследования влияния редкоземельных металлов церия, лантана и неодима на механические, технологические, коррозионные свойства и свариваемость сплавов на основе систем магний — цинк, магний — цирконий, магний — цинк — церий — цирконий, магний — цинк — кадмий — цирконий.

Разработан сплав МА15 (ВМДЗ) системы магний — цинк — кадмий— цирконий — лантан. Листы из этого сплава превосходят по прочности, особенно по пределу текучести, листы из американских и английских сплавов. Сплав МА15 сваривается аргонно-дуговой и контактной сваркой.

Сплав МА19 (ВМД6) системы магний — цинк — кадмий — неодим — цирконий превосходит по механическим свойствам при нормальной и повышенной температурах и по коррозионной стойкости сплав МА14. Сплав МА19 рекомендуется применять при температурах до 150° С, в то время как сплав МА14 — не выше 125° С. Разработан сплав МА20 (ВМД8) системы магний — цинк — цирконий — церий, обладающий повышенной технологической пластичностью. Сплав хорошо сваривается и не требует снятия напряжений после сварки.

На основе изучения сплавов системы магний — неодим созданы жаропрочные сплавы МА11 и МА12 (см. табл. 3). В сплаве МАИ содержатся, кроме того, марганец и никель, в сплаве МА12 — цирконий.

Марганец и цирконий препятствуют прохождению диффузионных процессов в магниевых сплавах и, повышая температуру рекристаллизации, задерживают ее. Это свойство широко используется для получения композиции жаропрочных сплавов, например с редкоземельными металлами и торием. Основная жаропрочная фаза образуется редкоземельным металлом или торием. Марганец и цирконий вводят для подавления диффузии в этих сплавах.

Сплав МАИ по пределу прочности при температурах до 350° С превосходит наиболее жаропрочный магниево-ториевый сплав НМ31А, уступая последнему в значениях пределов текучести, длительной прочности и ползучести.

Недостатком сплава МА11 является пониженная коррозионная стойкость из-за содержания в его составе никеля. Кроме того, сплав MA11 плохо сваривается и из него нельзя изготавливать катаные полуфабрикаты.

Сплав МА12 не обладает этими недостатками. Он имеет высокую технологическую пластичность, из него можно изготавливать все полуфабрикаты, он хорошо сваривается всеми видами сварки.

Немногим уступая сплаву МА11 по механическим свойствам, сплав MA12 может быть применен в конструкциях вместо сплава МА11.

В настоящее время в нашей стране и за рубежом интенсивно проводятся исследования ультралегких магниево-литиевых сплавов (табл. 4).

В США предложены сплавы LA91 и LA933, относящиеся к а+в-области, и сплав LA141, относящийся к [5-области. Сплавы фазовой области а применения не находят.

Сплав LA141 применяется в промышленности, сплавы LA91 и LAZ933 — в опытном производстве.

У нас в стране разработаны и внедряются два магниево-литиевых сплава — МА18 (ВМД5), относящийся к в-области, и сплав МА21 (ИМВ2), относящийся а+в-области.

Сплав МА18 имеет плотность 1,5 г/см3, самую низкую среди отечественных магниевых сплавов. Он обладает высокой пластичностью и ударной вязкостью. Операции листовой штамповки, вытяжки и гибки могут производиться в холодном состоянии. Конструкции из этого сплава обладают высокой жесткостью, хорошей демпфирующей способностью и вибропрочностыо.

Сплав МА21 отличается от сплава МА18 более высокими значениями характеристик предела прочности и пределов текучести при растяжении и сжатии. Благодаря меньшему содержанию лития, чем в сплаве MA18, сплав МА21 имеет более высокое сопротивление коррозии. Плотность сплава МА21 1,60 г/см3. Успешно ведутся работы по изучению влияния термической обработки, разрабатываются новые режимы, позволяющие повышать механические свойства, изучаются процессы распада твердых растворов после закалки и влияние различных видов механической обработки на ускорение этих процессов и изменение их характера. Проводятся исследования механических свойств полуфабрикатов в зависимости от условий деформации и рекристаллизации с целью выбора новых методов и режимов обработки. Изучается влияние различных факторов на анизотропию механических свойств различных полуфабрикатов.

Получают новое развитие работы по изучению влияния примесей и микродобавок в сплавах. Благодаря этим работам появилась возможность создания новых сплавов повышенной чистоты; кроме того, уточняются пределы содержания основных легирующих компонентов, что приводит к повышению механических, коррозионных и технологических свойств. Например, с целью улучшения коррозионных свойств и качества полуфабрикатов из сплава МА2-1 был разработан сплав повышенной чистоты. Опыт работы со сплавом МА2-1пч показал, что он обладает более высокой пластичностью, чем сплав МА2-1, и может подвергаться прокатке при более высоком содержании алюминия в сплаве, обеспечивая повышение механических свойств, в частности предела текучести при сжатии. Результаты научно-исследовательских и опытно-производственных работ позволили создать сплавы, которые по своим свойствам находятся на уровне зарубежных, а в некоторых случаях превосходят их.

Особенно большие возможности создания новых интересных композиций высокопрочных и жаропрочных сплавов появились с применением в качестве легирующего элемента иттрия. Иттрий значительно растворяется в твердом магнии. Переменная по температуре растворимость иттрия в магнии и высокое значение предельной растворимости (при эвтектической температуре) дают возможность подвергать магниево-иттриевые сплавы упрочняющим видам термической обработки.

Двойные магниево-иттриевые сплавы являются дисперсионно-твердеющими, однако наряду с высокой прочностью в состаренном состоянии они обладают весьма низкой пластичностью. Особенно хрупкими становятся сплавы при содержании иттрия более 11 вес. %. Путем легирования двойной системы магний — иттрий различными элементами возможно получать сплавы, обладающие различным сочетанием свойств. Так, при введении цинка при высоком соотношении V/Zn сплавы обладают оптимальными свойствами при высоких температурах, при низком соотношении лучшие свойства получаются при комнатной температуре.

Двойные сплавы Mg—Y характеризуются малой анизотропией предела текучести при испытаниях на сжатие и растяжение. Это объясняется тем, что в магнии начальная стадия деформации сжатия проходит за счет двойникования по плоскостям , в то время как деформация при растяжении происходит только за счет сдвигов по плоскостям базиса 14]. В сплавах магний — иттрий двойникование по плоскостям почти целиком отсутствует. Деформация при сжатии и растяжении протекает путем сдвига, что и приводит к равенству пределов текучести при растяжении и сжатии. С целью повышения пластических свойств двойных сплавов магний — иттрий возможно применять термомеханическую обработку.

В России ведутся работы по исследованию многокомпонентных сплавов на основе системы магний — иттрий. Разработан жаропрочный сплав системы магний — иттрий — неодим — цинк — марганец — алюминий — хром под маркой ВМД9. Сплав рекомендуется для деталей, длительно работающих при температурах до 250' С. Прочность при кратковременных испытаниях до 300° С и длительная прочность при 250° С этого сплава выше, чем у всех отечественных и зарубежных магниевых деформируемых сплавов, а предел ползучести при 250° С равноценен пределу ползучести магниево-ториевых сплавов и алюминиевого сплава АК4-1. Проводятся работы по изучению свойств высокопрочных сплавов системы магний — иттрий — цинк — кадмий — цирконий — неодим. Механические свойства сплавов приведены в табл. 5, из которой следует, что сплав ВМД9 обладает значительным преимуществом в жаропрочных свойствах по сравнению с жаропрочными магниевыми сплавами МА11 и МА12.

Сплав Mg—Y—Zn—Cd—Zr—Nd при прессовании со степенью деформации не менее 96% и малой скоростью (0,08—0,1 м/мин) обеспечивает получение предела прочности ов = 47—49 кгс/мм2. Таким образом, результаты работ по сплавам на основе системы магний — иттрий показывают, что многокомпонентные сплавы на основе этой системы дают возможность получать высокую прочность при нормальной и повышенной температурах.

Необходимо продолжать работы по изысканию оптимальных композиций магниево-иттриевых сплавов. Большое значение для этих, а также для магниево-литиевых сплавов имеют вопросы технологии производства слитков и полуфабрикатов. Усовершенствование технологии изготовления полуфабрикатов и изделий с целью повышения качества и надежности, а также снижения их стоимости являются базой для расширения области применения магниевых сплавов в различных отраслях народного хозяйства.

Свойства и влияние легирующих компонентов

Магний как металл обладает негативных для его промышленного применения свойств: пониженной коррозионной устойчивостью и воспламеняемостью при температурах выше 400 ºС. Для снижения этих негативных свойств, а также для улучшения технологических показателей в магний вводят легирующие добавки.

Введение легирующих добавок следующим образом изменяет свойства магния:

алюминий – улучшает внутреннюю структуру отливок, повышает прочность, увеличивает жидкотекучесть;
цинк – уменьшает зернистость, повышает прочность;
марганец – значительно увеличивает коррозионную устойчивость магниевых сплавов, повышает прочность;
цирконий – уменьшает зернистость, повышает прочность, увеличивает пластичность; - редкоземельные элементы (неодим, иттрий, церий), лантан, торий – усиливают жаропрочность, улучшают механические свойства;
литий – значительно снижает плотность, увеличивает пластичность, увеличивает предел текучести, улучшает показатели при обработке магниевого сплава давлением, повышает устойчивость к криогенным температурам, повышает показатели ударной вязкости, улучшает показатели свариваемости.

Вредные для магниевых сплавов примеси снижают коррозионную устойчивость и ухудшают растворимость легирующих добавок. Ко вредным примесям относятся:

Магниевый деформируемый сплав марка

Casting magnesium alloys. Grades

Дата введения 1981-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 сентября 1979 г. N 3644 дата введения установлена 01.01.81

Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 16.07.85 N 2222

ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июле 1985 г., октябре 1987 г. (ИУС 10-85, 1-88)

1. Настоящий стандарт распространяется на магниевые литейные сплавы, предназначенные для изготовления фасонных отливок.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5734-86.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2. В зависимости от химического состава устанавливаются следующие марки сплавов: МЛ3, МЛ4, МЛ4пч, МЛ5, МЛ5пч, МЛ5он, МЛ6, МЛ8, МЛ9, МЛ10, МЛ11, МЛ12, МЛ15 и МЛ19.

Примечание. Буквы "пч" и "он" означают: пч - повышенной чистоты, он - общего назначения.

3. Магниевые сплавы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта с химическим составом, указанным в табл.1.

примеси, не более

про- чие при- меси

сумма опреде- ляемых при- месей

1. РЗМ - элементы, входящие в состав цериевого миш металла, содержащего не менее 45% церия.

2. При одновременном содержании бериллия и циркония в сплавах марок МЛ4, МЛ4пч, МЛ5, МЛ5пч массовая доля бериллия не должна превышать 0,0015%.

3. В сплаве МЛ5пч массовая доля титана допускается не более 0,005%.

4. Механические свойства сплавов, определяемые на отдельно отлитых образцах, должны соответствовать требованиям, указанным в табл.2.

Вид термической обработки

Временное сопротивление , МПа (кгс/мм)

Предел текучести ,
МПа (кгс/мм)

Относительное удлинение при , %

1. Обозначения способов литья:

З - литье в песчаные формы;

К - литье в кокиль;

О - литье в оболочковые формы;

В - литье по выплавляемым формам;

Г - литье в гипсовые формы;

Д - литье под давлением.

2. Обозначения видов термической обработки:

Т1 - старение; Т2 - отжиг; Т4 - гомогенизация и закалка на воздухе;

Т6 - гомогенизация, закалка на воздухе и старение; Т61 - гомогенизация, закалка в воду и старение.

3. Для сплава МЛ10 с массовой долей цинка не более 0,5% термическая обработка по режиму Т61.

4. Предел текучести определяется по согласованию изготовителя с потребителем.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

При разногласиях в оценке результатов по определению химического состава определения проводят по ГОСТ 3240.0-76 - ГОСТ 3240.21-76.

Массовую долю иттрия в сплаве марки МЛ19 определяют в соответствии с нормативно-технической документацией.

Магниевые сплавы - характеристика, свойства и применение

Магниевые сплавы – это продукция металлургического производства, в которой основным элементом является магний, а дополнительными элементами – легирующие добавки металлов и неметаллов, влияющие на свойства основного элемента. Главная отличительная особенность, обеспечивающая им широкое применение в промышленности – лёгкость материала (его высокая прочность при низкой плотности).

Текст ГОСТ 14957-76 Сплавы магниевые деформируемые. Марки

Виды сплавов магния, маркировка

Магний – химически активный металл, поэтому выбор легирующих элементов для него ограничен. Сплавы магния подразделяются на два вида:

1. Литейные сплавы – те, из которых формовка готовых изделий получается посредством литья. Наиболее употребляемые химические составы:

Mg – Al – Zn,
Mg – Zn – Zr,
Mg – Nd – Zr

2. Деформируемые сплавы – те, из которых формовка готовых изделий получается посредством механического воздействия (прессовкой, ковкой, штамповкой и прокаткой). Наиболее употребляемые химические составы:

Mg – Al – Zn,
Mg – Zn – Zr.

Маркировка литейных сплавов (ГОСТ 2856) осуществляется посредством букв МЛ и цифры, показывающей номер модификации сплава. В настоящее время марки следующие: МЛ1 – МЛ20.

Маркировка деформируемых сплавов (ГОСТ 14957) осуществляется посредством букв МА и цифры, показывающей номер модификации. Марки: МА1 – МА19.

Кроме того, выделяют подгруппу жаропрочных магниевых литейных сплавов, в которой к маркировке добавляется буква В: ВМЛ1 – ВМЛ2.

При маркировании сплавов магния дополнительно используют аббревиатуры «п.ч» и «о.н», которые расшифровываются как «повышенной чистоты» и «общего назначения».

Показатели отдельных магниевых сплавов:

сплавы МЛ4, МЛ5, МЛ6 – обладают самыми лучшими литейными свойствами, показывают большой предел текучести, дают невысокую усадку и не образуют усадочную раковину;
сплавы МЛ9, МЛ10, МЛ11, МЛ12, МЛ13, МЛ14 – являются жаропрочными, способны выносить высокие температуры до 400 ºС, сопротивляются статической и усталостной нагрузкам
сплавы МА11, МА12 – повышенная жаростойкость;
сплавы МА14, МА19 – несвариваемые, что следует учитывать при заказе.

ГОСТ 14957-76 Сплавы магниевые деформируемые. Марки

Область применения

Магниевые сплавы обладают рядом полезных свойств, которые не обеспечивают другие материалы. Эти свойства обеспечивают широкое использование в промышленности:

хорошей переносимость низких, нормальных и высоких температур;
низкой плотностью;
высокой удельной прочностью;
способностью поглощать удары и вибрации;
хорошими показателями к обработке резанием.

Исходя из свойств, сплавы магния находят применение:

в производстве автомобилей – для создания деталей машин (картер, поддон);
самое основное применение - изготовление колёсных дисков;
в сельхозмашиностроении – для изготовления картеров двигателей, коробок передач, барабанов колёс;
в электротехнике и радиотехнике – для создания корпусов приборов и элементов электродвигателей;
в производстве оптических приборов – для изготовления корпусов биноклей, подзорных труб, фотоаппаратов;
в лёгкой промышленности – для изготовления бобин, шпулек, катушек;
в полиграфии – для изготовления матриц, клише, валиков; - в судостроении – для изготовления протекторов;
в авиастроении и ракетостроении – для изготовления деталей шасси, деталей управления, крыла, корпуса самолёта.

С развитием технологий сплавы магния получат дополнительные области применения. Тенденция к облегчению массы готовых изделий уже сейчас регулярно повышает интерес к этим сплавам. Если учитывать, насколько стремительными темпами развиваются робототехника, производство компьютеров, различных гаджетов, то можно понять, что потребность в магниевых марках металлов ограничится только количеством добываемого магния.

СПЛАВЫ МАГНИЕВЫЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

ГОСТ 14957—76

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

УДК 669.721.5 : 006.354 Группа В51

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ МАГНИЕВЫЕ ДЕФОРМИРУЕМЫЕ Марки

Strained magnesium alloys. Grades

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 6 сентября 1976 г. N2 2084 срок введения установлен

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

1. Настоящий стандарт распространяется на магниевые деформируемые сплавы, предназначенные для изготовления полуфабрикатов (листов, плит, прутков, профилей, полос, труб, проволоки, штамповок и поковок) методом горячей деформации, а также слитков и слябов.

Магний

Характеристики: малая плотность магниевых сплавов в сочетании с довольно высокой удельной плотностью и целым рядом физико-химических свойств делает их ценными для различных областей народного хозяйства — в машиностроении, в том числе в сельскохозяйственном, автомобильном, приборостроении, самолетостроении, космической технике, радиотехнике, полиграфической, текстильной промышленности и т. д. Магниевые сплавы хорошо поглощают вибрации, что важно для авиации, транспорта и машиностроения. Удельная вибрационная прочность магниевых сплавов с учетом демпфирующей способности почти в 100 раз больше, чем у дуралюмина, и в 20 раз больше, чем у легированной стали. Магниевые сплавы обладают хорошей обрабатываемостью резанием. При механической обработке этих сплавов допускается скорость резания в 7 раз выше, чем для сталей, и в 2 раза выше, чем для алюминиевых сплавов. Магниевые сплавы немагнитны и не дают искры при ударах и трении. Большую выгоду дает применение магниевых сплавов в деталях, работающих на продольный или поперечный изгиб. По удельной жесткости при изгибе и кручении магниевые сплавы превышают алюминиевые на 20 % и стали на 50 %.

Магниевые сплавы в горячем состоянии хорошо прессуются, куются и прокатываются. Они широко применяются в виде поковок, штамповок, листов, профилей, прутков, труб и т. д.

Наша промышленность располагает магниевыми сплавами, пригодными для работы в интервале температур от -253 до 350-400 °С. Методы защиты магниевых сплавов оксидными пленками и лакокрасочными покрытиями обеспечивают нормальную работу изделий из них в различных эксплуатационных условиях.

Магний имеет значение не только как ценный технический материал, но и как заменитель дефицитных и дорогостоящих металлов.

В зависимости от химического состава магний выпускается трех марок: Мг96 (99,96 % Mg), Мг95 (99,95 % Mg) и Мг90 (99,95 % Mg). Магний поставляется в чушках массой 8,0 ± 1 кг.

В России освоено производство магния повышенной (99,99 % Mg) и высокой чистоты (99,9999 % Mg), а также гранулированного магния.

Сплавы магния. Промышленные магниевые сплавы принято делить на литейные для получения деталей методом фасонного литья (МЛ) и деформируемые для получения полуфабрикатов и изделий путем пластической деформации (МА). По применению их классифицируют на конструкционные и со специальными свойствами.

Термомеханическая обработка (ТМО) является одним из методов повышения прочности стареющих деформируемых магниевых сплавов. В практике используют три вида ТМО: низкотемпературную (НТМО), высокотемпературную (ВТМО) и комбинированную (КТМО).

При НТМО деформация осуществляется в температурной области ниже порога рекристаллизации. Она заключается в закалке с температуры твердого раствора, холодной (или теплой) деформации (10—15 %) с последующим старением. ВТМО — нагрев до температуры образования перенасыщенного твердого раствора, горячая пластическая деформация и старение.

КТМО — нагрев при температуре 490—530 °С (для сплава МАП) в течение 2 ч, подстуживание на воздухе до 300—350 °С, деформирование при этой температуре (50—90 %), деформация вхолодную (5—10 %), последующее искусственное старение при 175°С в течение 2,5 ч. Полученное упрочнение сохраняется до 300 °С.

Сверхлегкие сплавы (магниеволитиевые сплавы). Особенностями сверхлегких сплавов являются низкая плотность (1,350—1,600 т/м 3 ), повышенная пластичность и обрабатываемость давлением при температурах, значительно более низких, чем обычных магниевых сплавов, высокая удельная жесткость и высокий предел текучести при сжатии, отсутствие чувствительности к надрезу, незначительная анизотропия механических свойств, высокая теплоемкость, хорошие механические свойства при криогенных температурах.

Магниеволитиевые сплавы могут быть также использованы для создания легких композиционных сплавов. Например, магниеволитиевый сплав, армированный проволокой из стали У8А, имеет временное сопротивление 600 МПа, модуль упругости 64 ГПа при плотности 2,4 т/м 3 .

Сплавы магния широко применяются в промышленности: сплав МА18 применяют для малонагруженных деталей, работающих при температуре —253 + 60 °С, когда требуются высокая жесткость и малая масса. Сплав МА21 применяют для средненагруженных деталей, работающих при температуре до 100—125 °С и криогенных температурах, когда требуются высокая жесткость и повышенная прочность при сжатии. Сплав МА17 находит применение в радиотехнической промышленности для изготовления звукопроводов ультразвуковых линий задержки.

Изготовление приборов из этого сплава позволяет повысить надежность их работы, а также снизить трудоемкость изготовления и уменьшить себестоимость.

Сплав МА2-2 используется в полиграфической промышленности для изготовления клише. Внедрение его повышает прочность клише, увеличивает их тиражеустойчивость, сокращает время травления и повышает производительность машин. Для улучшения качества поверхности клише следует применять фильтрацию расплава через стальную сетку с ячейками 1,2Х X 1,2 мм.

Сплавы МЛ 16, МЛ16пч, МЛ16вч, МЛ4вч используются в качестве протекторов с высокой коррозионной стойкостью, которая обеспечивается путем глубокой очистки магния от вредных примесей железа, никеля, меди и кремния. Применение их в магистральных газо- и нефтепроводах, а также для защиты подводной части корпусов судов значительно удлиняет срок службы защищаемых объектов.

Сплав МЦИ предназначен для литья деталей, работающих в условиях воздействия вибрационных нагрузок. Демпфирующая способность сплава МЦИ в несколько десятков раз выше, чем магниевых сплавов, используемых в качестве конструкционных сплавов. Использование сплава МЦИ в конструкциях, подвергающихся вибрациям, позволит уменьшить массу, увеличить надежность и срок службы изделий, а также существенно снизить шум. Сплав хорошо сваривается аргонодуговой сваркой, отлично обрабатывается резанием и обладает довольно хорошей коррозионной стойкостью.

Получение магниевых сплавов: плавка магниевых сплавов осуществляется двумя основными методами: одноступенчатым и двухступенчатым (комбинированным).

При одноступенчатом методе плавки разливка металла в формы или изложницы (кристаллизаторы) производится непосредственно из печей, в которых производилась плавка металла. Заливка металла в формы может производиться или с помощью разливочных ковшей в случае плавки металла в стационарных плавильных печах (тигельных и отражательных) или непосредственно из плавильного тигля в случае плавки металла в выемных стальных тиглях.

При двухступенчатом методе плавка и разливка металла производятся по следующей схеме:

1. При фасонном литье расплавление металла ведется в отражательных печах большой емкости или в стационарных литых тиглях или в индукционных печах;

- слив расплавленного металла производится в раздаточные стационарные стальные литые тигли или в выемные сварные стальные тигли путем поворота печи или с помощью разливочных приспособлений;

- после этого металл заливается в формы из стационарных литых тиглей ковшами или из выемных сварных тиглей непосредственно.

2. При литье слитков металл плавится в отражательной печи; затем переливается из печи в миксер, где производится доводка расплава (рафинированием, модифицированием, выстаиванием) и подогрев до требуемой температуры, после этого металл транспортируется из миксера в кристаллизатор по желобу или подается в кристаллизатор по металлопроводу с помощью насосов.

Магний

При двухступенчатом методе плавка и разливка металла производятся по следующей схеме:

Краткие обозначения:
σ_в	- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа	ε	- относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ_0,05	- предел упругости, МПа	J_к	- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ_0,2	- предел текучести условный, МПа	σ_изг	- предел прочности при изгибе, МПа
δ₅,δ₄,δ₁₀	- относительное удлинение после разрыва, %	σ_-1	- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ_сж0,05 и σ_сж	- предел текучести при сжатии, МПа	J_-1	- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν	- относительный сдвиг, %	n	- количество циклов нагружения
s _в	- предел кратковременной прочности, МПа	R и ρ	- удельное электросопротивление, Ом·м
ψ	- относительное сужение, %	E	- модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV	- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2	T	- температура, при которой получены свойства, Град
s _T	- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа	l и λ	- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB	- твердость по Бринеллю	C	- удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV	- твердость по Виккерсу	p_n и r	- плотность кг/м 3
HRC_э	- твердость по Роквеллу, шкала С	а	- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С
HRB	- твердость по Роквеллу, шкала В	σ t _Т	- предел длительной прочности, МПа
HSD	- твердость по Шору	G	- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Производство магниевых сплавов

Выплавку литейных магниевых сплавов производят:

в тигельных печах, работающих на жидком топливе, на газообразном топливе, на электричестве;
в электрических индукционных печах;
в отражательных печах.

Выплавку деформируемых магниевых сплавов производят:

в отражательных печах (3-12 т);
в индукционных печах (более 12 т).

Во время выплавки магниевого сплава его поверхность усиленно защищают слоем флюса, чтобы не было контакта с кислородом. Применяются флюсы, изготовленные на основе солей фтора и хлора, а также щелочных металлов. В формовочные смеси также вводят специальные присадки чтобы избежать горения сплава.

Дальнейшую обработку литейных сплавов производят способами:

литьё в песчаные формы – изготовление отливок методом заливки металла в специально подготовленные литейные модели, где будущие пустоты изделия заполняются песком;
литьё в кокиль – изготовление отливок в разборных формах, пригодных к многократному употреблению;
литьё под давлением – изготовление отливок путём впрыскивания металла в форму под давлением.

Дальнейшую обработку деформируемых сплавов производят способами:

прессования – обработки сплава давлением путём выдавливания его из закрытой полости;
ковки – обработки сплава давлением посредством приложения к нему высокой ударной нагрузки;
штамповки – обработка сплава давлением посредством направленной пластической деформации;
горячей прокатки – обработка сплав давлением путём пропускания его между давящими валками при высоких температурах;
холодной прокатки – обработка сплав давлением путём пропускания его между давящими валками при низких температурах.

Способы обработки готовых изделий для улучшения их механических показателей:

закалка (гомогенизация);
закалка со искусственным старением;
отжиг на снятие механических напряжений (рекристаллизация);
отжиг на выравнивание структуры металла и на снижение зернистости (диффузный).

Читайте также: