2.Проаналізуйте структуру і властивості деформівних сплавів магнію

Деформівні сплави. Легуючими додатками в деформівних магнієвих сплавах є марганець, алюміній, цинк, цирконій, неодим, торій, кальцій. Для підвищення корозійної стійкості та подрібнення зерна крім цих додатків вводять цирконій. Маркування і склад деяких деформівних магнієвих сплавів наведено у табл. 2.2.

До магнієвих сплавів можна застосовувати всі види обробки тиском: пресування, кування, прокатку. Пресування проводиться в інтервалі температур 300…400 °С, кування – 200…420 °С, гаряча прокатка в залежності від складу при 200…250 °С.

Листи магнієвих сплавів підлягають також холодному прокатуванню. Більша частина продукції з магнієвих сплавів випускається у відпаленому стані. Для ряду сплавів з метою їх зміцнення застосовують гартування або гартування і штучне старіння.

Сплави системи Mg–Zn. Ці сплави отримали широке промислове застосування завдяки їх високим механічним властивостям: _в = 340 МПа, _0,2 = 280 МПа,  = 9 %.

Представником цієї групи сплавів є ВМ65-1. Як модифікатор застосовують цирконій у кількості 0,6…0,7 %. Крім того, введення цирконію підвищує корозійну стійкість сплаву. Структура сплаву складається з твердого розчину, часток –Zr і фази MgZr.

Сплави системи Mg–Al–Mn–Ca. Представником сплавів цієї групи є МА9, який належить до низьколегованих жароміцних магнієвих сплавів. Структура сплаву складається з α-твердого розчину, включень Mn і Mg₂Ca. Основною зміцнювальною фазою є Mg₂Ca. Із цього сплаву виготовляють листи, прутки, профілі, штамповки для роботи в конструкціях до температур 250 °С.

Сплави системи Mg–Al–Cd–Ag. Сплав МА10 є найбільш міцним магнієвим сплавом. Після термічної обробки (гартування і старіння) в пресованих виробах сплав має _в = 430 МПа, _0,2 = 300 МПа,  = 6 %.

Висока міцність досягається внаслідок утворення високолегованого твердого розчину алюмінію, кадмію та срібла в магнію і жароміцних фаз Mg₄Al₃, Mg₃Al, які виділяються при старінні

7.

1. Проаналізуйте структуру і властивості авіалів.

Сплави алюмінію на основі системи Al–Mg–Si (авіалі). Ці сплави широко відомі під назвою авіаль (авіаційний алюміній). Вони леговані в меншому ступені, ніж дюралюміни, і поступаються їм за міцністю, але мають кращу пластичність у холодному та гарячому станах, добре зварюються і чинять опір корозії. Авіалі мають високу границю витривалості.

Зміцнювальною фазою в авіалі є сполука Mg₂Si. Наявність змінної розчинності цієї фази в алюмінію забезпечує можливість зміцнення сплавів термічною обробкою. Природне старіння в цих сплавах протікає повільно. Розпад помітно спостерігається лише при нагріві сплаву до температур 140…160 ºС, при яких звичайно і проводять штучне старіння сплавів авіаль після гартування з 515…525 ºС.

Спочатку сплави типу авіаль містили у собі лише магній і кремній. Для додаткового зміцнення було запропоновано вводити в невеликих кількостях марганець (0,15…0,45 %) який найбільше зміцнює, і мідь (0,2…0,6 %). Особливо різко його вплив виявляється на пресованих виробах. Марганець утрудняє процеси рекристалізації при нагріві й тим самим сприяє збереженню текстури деформації. Це явище отримало назву прес-ефекту.

Більш низькі температури гартування сприяють збереженню текстури деформації. Тому максимум зміцнення пресованих напівфабрикатів зі сплаву авіаль, що містить у собі марганець, має місце при гартуванні з 490…510 °С. Мідь у заданих кількостях спричиняє незначне зміцнення і сприяє помітному підвищенню пластичності сплаву.

Сплави АД31, АД33, АД35 мають високу корозійну стійкість до загальної і міжкристалічної корозії та зміцнюються термічною обробкою. Гартування здійснюють при температурі 520 °С, штучне старіння – при 160 °С.

Зі сплавів виготовляють листи, труби, прутки, профілі та інші напівфабрикати, які застосовують для лопатей вертольотів, рам і кузовів, зварних баків, підвісних навантажених стель, перегородок будівель та на суднах, корпусів електромоторів, трубопроводів, корпусів суден.

Сплави алюмінію з магнієм, кремнієм і міддю. Сплави даної групи АК6, АК6-1 та їх аналог АК8 є у деякій мірі поліпшеними сплавами типу авіаль і відрізняються від них більш високим вмістом міді й марганцю.

Введення міді дозволяє підвищити границю міцності та особливо границю плинності сплавів при збереженні досить доброї їх пластичності. Марганець сприятливо впливає на подрібнення зерна при рекристалізації, сприяє збільшенню зміцнення при гартуванні та розширює верхню межу температури гартування.

Характерною особливістю сплавів цього типу є їхні підвищені ливарні властивості й добра здатність до пластичної деформації. З таких сплавів можна порівняно легко отримувати великі зливки й тоді виготовляти поковки та штамповки складних форм і великих габаритів.

Вироби зі сплавів АК6 і АК8 застосовуються в термічно обробленому стані. Найбільший ефект зміцнення досягається штучним старінням при температурі 150…160 °С протягом 12…15 год.

Однак дані сплави схильні до міжкристалітної корозії, тому рекомендуються для виготовлення деталей і виробів, які мають достатню товщину стінки. Захист виробів від корозії досягається нанесенням окисної плівки шляхом анодної поляризації.