Маркировка, свойства и применение деформируемых магниевых сплавов - Свойства конструкционных материалов

Магний - металл серебристо-белого цвета с плотностью 1,74 Мг/м3 и температурой плавления 651 С; имеет гексагональную плотноупакованную кристаллическую решетку; аллотропических превращений не имеет.

Магний - химический активный металл, на воздухе окисляется о 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 так же изделия из магниевых сплавов не огнеопасны. Опасность может магний в виде стружки, порошка или пыли. Взаимодействие воды с горячим расплавленным магнием сопровождается взрывом.

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, в особенности аргонодуговой сваркой. Механические свойства прокатного и отожженного магния: ув =180 МПа; у0,2 =100 МПа; д = 15%; НВ 30.

Примеси железа, никеля, кобальта и меди снижают коррозийную стойкость магния и сплавов на его основе.

Магний используется главным образом для получения сплавов на его основе и легирования алюминиевых сплавов. Благодаря большой химической активности к кислороду магний применяют в качестве раскислителя в производстве стали и цветных сплавов, а также для получения трудновосстанавливаемых металлов (титана, циркония, ванадия, уран и др.). Его используют также для получения высокопрочного модифицированного чугуна. В химической промышленности порошкообразный магнии применяют для обезвоживания органических веществ (спирта, аналина и др.), а также для получения тэтраэтилвинца, тетраметила и других препаратов, применяемых в качестве добавок к нефтепродуктам и в фармакологии.

На основе магния созданы сплавы с особыми физическими и химическими свойствами. Из них изготавливают аноды для источников тока, детали машин с высокими демпфирующими свойствами и др.

Для получения сплавов к магнию добавляют различные элементы, повышающие его свойства. К основным легирующим элементам относятся алюминий, цинк и марганец.

Согласно рентгеновским исследованиям может быть марганцевая фаза в. Введение марганца в магний практически не оказывает влияния на прочностные характеристики, но снижает пластичность и вместе с тем повышает сопротивление коррозии и улучшает свариваемость.

В области сплавов, богатых магнием, диаграмма состояния Mg-Al представляет собой диаграмму эквектического типа с температурой эквектики 436 С и содержанием алюминия 32,3%. В равновесии с б-твердым раствором находится фаза Mg37Al12. Растворимость алюминия в твердом магнии составляет при эквектической температуре 12,6%, которая с понижением температуры уменьшается, и при температуре 150 С составляет около 2,3%. Содержание алюминия в сплавах дл 6...7% приводит к повышению прочности и пластичности. При большем содержании алюминия прочность резко падает.

Магний с цинком. Диаграмма состояния Mg-Zn в области сплавов, богатых цинком, имеет эквектический характер. Экветика образуется при 343 С и содержании цинка 51,6%. При температуре ниже 330 С в равновесии с магниевым твердым раствором находится соединение MgZn. Растворимость цинка при 343 С в твердом магнии составляет 8,4%, которая с понижением температуры снижается и при 150 С равна 1,7%. Свойства сплавов магния, содержащих цинк, изменяются по сложной кривой. Максимальные значения механических характеристик отвечают содержанию цинка 4...6%. Для измельчения зерна, повышения механических свойств и коррозийной стойкости магниево-цинковых сплавов к ним добавляют небольшие количества циркония и ЩЗМ (церия и др.).

Магниевые сплавы разделяют на литейные и деформируемые. Деформируемые сплавы используют для получения полуфабрикатов и изделий путем пластической деформации (прокатка. Ковка, штамповка и тд.). Деформируемые магниевые сплавы маркируются двумя буквами МА. За буквам МА ставятся цифры, указывающие номер сплава.

К деформируемым относят следующие магниевые сплавы: на основе Mg-Mn (МА1; МА8; ув=240...260 МПа, д=5...12%); на основе Mg-Al-Zn (МА2, МА5 и др.; ув =260...310 МПа, д=8...12%); на основе Mg-Nd (MA12; ув =280 МПа, д=10%); на основе Mg-Zn-Zr (МА14; ; ув =350 МПа, д=14%) и др.

Благодаря малой плотности сплавы на основе магния по удельной прочности превосходят некоторые конструкционные стали, чугуны и алюминиевые сплавы. При замене алюминиевых сплавов магниевыми на 25...30% снижается масса детали. Магниевые сплавы хорошо поглощают вибрации, что очень важно для авиации, транспорта и текстильной промышленности. Удельная вибрационная прочность магниевых сплавов с учетом демпфирующей способности почти в 100 раз больше, чем у дуралюмина, и в 20 раз больше, чем у легированной стали.

Большую выгоду дает применение магниевых сплавов в деталях, работающих на продольный или поперечный изгиб. Магний и его сплавы на его основе немагнитны и не дают искры при ударах и трении. Магниевые сплавы представляют собой интерес для конструкций, где масса является решающей (авиация, космическая и ракетная техника, транспортное машиностроение). Они применяются в приборостроении, радиотехнике, текстильной и полиграфической промышленности.

Похожие статьи




Маркировка, свойства и применение деформируемых магниевых сплавов - Свойства конструкционных материалов

Предыдущая | Следующая