Общие сведения о сплавах магния

+

1. Высокая удельная прочность.

2. Хорошее поглощение вибраций.

3. Хорошо обрабатываются резанием и давлением.

4. Работают до –196 С. Пластичность со снижением t почти не падает.

5. При сварке прочность сварного шва у МА =0,9 основного металла, а у МЛ даже выше (из-за мелкозернистости).

-

1. Низкая коррозионная стойкость (особенно под напряжением). В конструкциях избегают таких форм, где может остаться вода, напр., в пазах. Недопустим контакт со сталью, алюминием и его сплавами, медью, никелем и их сплавами.

2. Низкий модуль упругости Е=45 ГПА, G=17Гпа.

3. Высокая анизотропия свойств (из-за гексагональной решетки).

ТО

Упрочнение от ТО закалка + старение намного менее значительно, чем у Al сплавов.

1. Гомогенизирующий отжиг для повышения пластичности при ГОМД. При кристаллизации образуется сильная ликвация л.э. Гомо-отжиг совмещают с нагревом под ГОМД.

2. Рекристаллизационный отжиг 250-350 С для уменьшения анизотропии свойств полуфабрикатов, повышения пластичности.

3. Отжиг для снятия напряжений t<t_{рекр. отж.} после механической обработки.

4. Закалка – фиксация пересыщенного твердого раствора. Из-за малой скорости диффузии л.э. в Mg, производится на воздухе или в кипящей воде. Повышает одновременно и пластичность и прочность.

5. Старение:

• естественное, существует только у сплавов Mg-Li.

• искуственное. Эффект упрочнения 25-30% основан на выделении интерметаллидных упрочняющих фаз.

Обозначения:

Т1 – искусственное старение без закалки.

Т2- отжиг.

Т4 – закалка.

Т6 – закалка на воздухе + старение.

Т61 – закалка в кипящей воде + старение.

6. ТМО: закалка + ХПД (6,5-10%) + искусственное старение.

ХПД создает повышенную плотность дефектов кристаллической решетки, обеспечивающую более равномерный и полный распад пересыщенного твердого раствора. Дисперсные частицы равномерно распределяются в зернах и препятствуют перемещению дислокаций. Эффект устойчив до 250 С. При 300 С происходит быстрая коагуляция упрочняющих фаз.

Применение

МА подвергаются прокатке, прессованию, ковке, штамповке. Полуфабрикаты: полосы. прутки, трубы, плиты, листы, поковки, штамповки.

МЛ – фасонное литье.

Стоимость обычного сплава в 3 раза ниже, чем сплава с добавками Zr и Nd.

Mg сплавы понижают вес конструкций в авиации. Колеса и вилки шасси, передние кромки крыла, рычаги, корпуса приборов, насосов, коробок передач, фонари и двери кабин и т.д. Высокопрочные МЛ – для нагруженных деталей самолета и двигателя (корпуса компрессоров, картеров, ферм шасси и т.д.).

Деформируемые

МА8: Mn повышает коррозионную стойкость и свариваемость

Се повышает _в,_0,2 ,.

ТО неупрочняемый. К Коррозии не склонен. Листы, трубы, профили для обшивки.

МА2-1: прочность и пластичность повыше, высокотехнологичен.

То не упрочняется. Склонен к коррозии под напряжением (снизить можно, повышая чистоту сплава).

МА19: высокие мехсвойства. Zn – упрочнитель, Zr – повышает прочность и коррозионную стойкость, связывая вредные примеси и водород, оседая с ними на дно при литье. Nd – повышает жаропрочность.

ТО – ГОМД + искусственное старение Т1.

МА12: Высокая жаропрочность.

ТО – НТМО и ВТМО.

МА18: Самая малая плотность среди всех промышленных сплавов 1,5 г/см³. Высокопластичен, хорошая КСU, высокий модуль упругости. Чем больше лития, тем ниже прочность.

ИМБ6 (персп.): технологичен, упрочняется ТО. Особенно высокая прочность после НТМО.

Литейные

Химсостав близок к химсоставу деформируемого аналога, иехсвойства, особенно пластичность, ниже. Это связано с грубой литой структурой

ТО – закалка, гомогенизирующий отжиг – приводят к растворению избыточных фаз по границам зерен, что повышает пластичность и прочность. Также свойства повышаются при измельчении зерна, для этого в плавку вводят модификаторы: мел, магнезит, Zr.

Закаленный (пересыщ.)

Литой (+Mg₄Al₃)

МЛ4: наилучшие литейные свойства, малая линейная усадка, хорошая жидкотекучесть, малая склонность к рыхлотам. Для сложных ответственных отливок.

МЛ12: хорошие литейные свойства, мехсвойства повыше. Высокая плотность отливок. ТО: закалка + искусственное старение (Т6). Жаропрочный, сваривается плохо (горячие трещины).

МЛ19: высокая жаропрочность (кратковременно до 400С), с повышением tинтерметаллиды не коагулируют.

Система	Марка	Al%	Mn,%	Zn,%	проч.,%	0,2 МПа	в МПа	, %	tраб
Деформируемые
Mg-Mn	МА8	-	1,3-2,2	-	0,15-0,35Ce	120-150	240-260	7-12	200*
Mg-Al-Zn-Mn	МА2-1	3,8-5,0	0,3-0,7	0,8-1,5	-	160-180	260-280	10 - 12	150
Mg-Zn-Zr	МА19	-	-	5,5-7,0	0,5-1,0 Zr 1,4-2,0 Nd 0,2-1,0 Cd	330-360	380-400	5-8	150
Mg-РЗМ	МА12	-	-	-	2,5-3,5 Nd 0,3-0,8 Zr	140	280	14	300
Mg-Li	МА18	0,5-1,0	0,1-0,4	2,0-2,5	10-11,5 Li 0,15-0,35Ce	110-170	150-220	15-40	*
Mg-Y-Cd	ИМБ6	-	0,4-0,6	-	7,8-9,0 Y 0,2-0,5 Cd	350-370	400-420	3-5	-
Литейные
Mg-Al-Zn	МЛ4	5-7	0,15-0,5	2-3	-	-	160	3	150
Mg-Zn-Zr	МЛ12	-	-	4-5	0,6-1,1 Zr	-	230	5	200
Mg-РЗМ-Zn	МЛ19	-	-	0,1-0,6	1,4-2,2 Y 1,6-2,3 Nd	-	250	5	300