1.2. Термическая обработка магниевых сплавов

Для повышения технологической пластичности при горячей обработке давлением магниевые сплавы подвергают гомогенизирующему отжигу, поскольку в процессе кристаллизации происходит ликвация легирующих элементов, понижающая технологичность слитков. Гомогенизирующий отжиг деформируемых магниевых сплавов обычно совмещают с их нагревом под обработку давлением. Гомогенизацию слитков и фасонных отливок , как правило, проводят при температурах 400…490 °С в течение 10…24 ч.

Полуфабрикаты из магниевых сплавов подвергают рекристаллизационному отжигу при 250…350 °С, при этом снижается прочность и повышается пластичность, уменьшается анизотропию свойств полуфабрикатов.

Деформируемые полуфабрикаты из магниевых сплавов отжигают также для уменьшения остаточных напряжений, возникающих при механической обработке. Этот отжиг проводится при температурах более низких, чем рекристаллизационный отжиг.

Готовые изделия из магниевых сплавов могут подвергаться закалке и старению. Естественное старение возможно только в сплавах системы Mg – Li. При искусственном старении сплавов других групп эффект упрочнения составляет 25…35 % и более, и он связан с выделением упрочняющих интерметаллических фаз. Например, при старении сплавов системы Mg – Аl и Mg – Al – Zn упрочнение вызывается выделением упрочняющей -фазы Mg₄Al₃, старение сплавов системы Mg – Li – Аl или Mg – Li – Zn (>10,4 % Li) связано с распадом -раствора легирующих элементов в литии с образованием упрочняющих фаз MgLi₂Al и MgLi₂Zn.

Различные виды термической обработки магниевых сплавов для краткости обозначают следующим образом:

Т1 – искусственное старение без предварительной закалки; Т2 – отжиг; Т4 – закалка; Т6 – закалка на воздухе и старение; Т61 – закалка в горячей воде и старение.

1.3. Термомеханическая обработка магниевых сплавов

Термомеханическая обработка (ТМО) используется для улучшения свойств жаропрочных магниевых сплавов и проводится по следующей схеме: закалка, холодная деформация на 6,5…10 %, искусственное старение. Холодная пластическая деформация перед старением создает повышенную плотность дефектов кристаллической решетки, обеспечивающую более равномерный и полный распад пересыщенного твердого раствора. В результате ТМО дисперсные частицы равномерно распределяются в зернах твердого раствора и препятствуют перемещению дислокаций, особенно на границах зерен и фрагментов.

Упрочняющий эффект ТМО в магниевых сплавах устойчив лишь до температур 200…250 °С. При 300 °С ТМО снижает длительную прочность из-за быстрой коагуляции упрочняющих фаз.

1.4. Классификация магниевых сплавов

По технологии производства полуфабрикатов и изделий магниевые сплавы разделяют на две основные группы: деформируемые – для производства полуфабрикатов различными методами обработки давлением и литейные – для получения деталей методами фасонного литья. Деформируемые и литейные магниевые сплавы маркируют соответственно буквами МА и МЛ.

По плотности магниевые сплавы разделяют на легкие и сверхлегкие. К сверхлегким относятся сплавы, легированные литием (МА21, МА18), к легким – все остальные.

При классификации по возможным температурам эксплуатации магниевые сплавы подразделяют на следующие группы: сплавы для работы при обычных температурах (сплавы общего назначения); жаропрочные (для длительной эксплуатации при температурах до 200 °С); высокожаропрочные (для длительной эксплуатации при температурах до 250…300 °С); сплавы для криогенных температур.

Также различают термически упрочняемые и термически неупрочняемые сплавы.