2.5 Магний и его сплавы

Магний—металл серебристо-белого цвета с плотностью 1,74 г/см³ и температурой плавления 651° С; имеет гексагональную плотноупакованную кристаллическую ре­шетку; аллотропических превращений не имеет. Магний—химически активный металл, на воздухе окисляется с образованием оксидной пленки MgO, не об­ладающей защитными свойствами. Эта пленка растрес­кивается из-за более высокой плотности (3,2 Мг/м³), чем у самого магния. Магний в слитках, а также изделия из магниевых сплавов не огнеопасны. Опасность может представлять магний в виде стружки, порошка или пы­ли. Взаимодействие воды с горячим и расплавленным магнием сопровождается взрывом. Магний используется главным образом для получения сплавов на его основе и легирования алюминиевых спла­вов. Магний в порошкообразном виде и в виде ленты горит ослепительно белым пламенем, что исполь­зуется в пиротехнике, в фотографии для моментальных съемок, в военной технике (сигнальные ракеты, зажига­тельные бомбы и др.).

Производство магния:

Рис. 2.2. Шахтная печь для

1 — летка; 2 — угольные электроды; 3 — ремонтный люк; 4 — загрузочное устройство; 5 — газоотвод; 6 — футеровка; 7 — хлорные фурмы; 8 — шихта; 9 — угольные брикеты.

Рис. 2.3. Схема магниевого диафрагменного электролизера

Пластическая деформация магния и его сплавов про­исходит при повышенных температурах. Следует отме­тить очень хорошую обрабатываемость резанием магния и его сплавов. Магний и его сплавы легко свариваются. Механические свойства прокатанного и отожженного магния: _в =180 МПа; _0,2 = 100 МПа;  = 15%. Для получения сплавов к магнию добавляют различные элементы, повышающие его свойства. К основным легирующим элементам относятся алюминий, цинк и марганец.

Магниевые сплавы разделяют на литейные и дефор­мируемые. Из литейных сплавов получают дета­ли методом фасонного литья; их маркируют буквами МЛ, что означает магниевый литейный сплав. Дефоромируемые сплавы используют для получения по­луфабрикатов и изделий путем пластической деформации (прокатка, ковка, штамповка и т. д.). Деформиру­емые магниевые сплавы маркируются двумя буквами МА. За буквами МА и МЛ ставятся цифры, указываю­щие номер сплава.

К литейным относятся следующие магниевые сплавы: на основе системы Mg—Al—Zr (МЛЗ, МЛ5; _в = 147...225 МПа,  = 2...5%); на основе Mg—Nb—Zr (МЛ10; _в = 225...235 МПа,  = 3%); на основе Mg—Zn—Zr (МЛ12; _в = 200...220 МПа,  = 3...6 % ).

К деформируемым относят следующие магниевые сплавы: на основе системы Mg—Мn (МА1; МА8; _в = 240...260 МПа,  = 5...12%); на основе Mg—Al—Zn (МА2, МЛ5 и др; _в = 260…310 МПа,  = 8...12%).

Благодаря малой плотности сплавы на основе магния по удельной прочности превосходят некоторые конструк­ционные стали, чугуны и алюминиевые сплавы. Магний и сплавы на его основе немагнитны и не дают искры при ударах и трении. Маг­ниевые сплавы представляют особый интерес для конст­рукции, где масса является решающей (авиация, косми­ческая и ракетная техника, транспортное машиностроение и др.). Они применяются в приборостроении, радио­технике, текстильной и полиграфической промышленно­сти.