4. Магний и его сплавы.

Из применяемых в машиностроении металлов и сплавов магний является наиболее легким (d1,7). Температура кипения 1097⁰С. При температуре, близкой к Тпл (650⁰С), Mg легко воспламеняется и горит ослепительным пламенем, выделяя много тепла.

Механические свойства Mg, особенно предел текучести, очень низки и потому он применяется только в сплавах.

Mg и его сплавы отличаются относительно плохой деформированностью. Основными легирующими элементами в сплавах Mg являются Al, Zn и Mn. Алюминий добавляется в сплавы магния в количестве 11% и увеличивает их механические свойства. Цинк добавляется в количестве до 2%, повышая механические свойства меньше, чем алюминий, увеличивает пластичность и улучшает их литейные качества.

Mn увеличивает сопротивление коррозии, для чего добавляют 0,1-0,5% Mn.

Вредными примесями в сплавах магния являются Ni, Fe, Cu и Si.

Магниевые, как и алюминиевые сплавы подразделяют на 2 группы:

1. Литейные сплавы – для получения деталей методом фасонного литья, маркируются буквами Мл.

2. Деформируемые сплавы, подвергаемые прессованию, прокатке, ковке, штамповке и другим видам обработки давлением, маркируются буквами МА.

Термическая обработка магниевых сплавов имеет много общего с термической обработкой алюминиевых сплавов. Обычно их отжигают в течение 15-20 часов при температуре 400-420⁰С. Для устранения наклепа магниевые сплавы подвергают рекристаллизационному отжигу при температуре ~ 350 ^oС.

Некоторые магниевые сплавы могут быть упрочнены закалкой и старением. В зависимости от состава закалку осуществляют при нагреве до 380-540 ^oС, а последующее старение – при 150-200 ^oС. Прочность магниевых сплавов в процессе старения можно повысить на 20-35%.

Из литейных сплавов наибольшее применение получили сплавы Мл5 [7,5-9,0 Al; 0,2-0,8 Zn; 0,15-0,5 Mn] и Мл6 [9-10,2 Al; 0,6-1,2 Zn; 0,1-0,15 Mn]. Достоинства литейных сплавов: меньший удельный вес по сравнению со сплавами Al, хорошая обрабатываемость режущим инструментом.

Недостатки: низкая устойчивость против коррозии, худшие, по сравнению с алюминиевыми сплавами литейные свойства, необходимость мер предосторожности для предотвращения загорания сплава.

Деформированные сплавы магния близки к литейным и принадлежат к системам Mg-Mn; Mg-Al-Zn. Применяют их в основном для изготовления деталей горячей штамповкой в интервале температур 280-450⁰С для улучшения их пластичности, т.к. гексагональная решетка магния затрудняет их пластическую деформацию при комнатной температуре.

Наиболее прочны деформируемые сплавы – МАЗ и МА5, содержащие в среднем (соответственно) 6 и 8,5% алюминия при 1,0 и 0,5 цинка и 0,3% марганца.

Предел прочности у этих сплавов достигает σ_в 30-35 кГ/мм² (294-343 Мн/м²). Сплав МА1, содержащий в среднем 2% Mn без других компонентов, применяется как листовой материал и имеет повышенную пластичность, но меньший предел прочности (σ_в ≈ 20 кГ/мм², 196 Мн/м^2).

Для предохранения от коррозии магниевые сплавы обрабатываются раствором Н₂О+К₂Cr₂0₇+HNO₃ и тщательно окрашиваются.