- •Методические указания к лабораторным работам
- •Часть I
- •Содержание
- •Лабораторная работа №1. Классификация, маркировка и применение конструкционных материалов
- •1.1. Цель и задачи работы
- •1.2. Указания к самостоятельной работе
- •1.3. Классификация материалов
- •1.4. Способы маркировки металлических материалов
- •1.5. Углеродистые стали
- •1.5.1. Конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества общего назначения
- •1.5.2. Качественные конструкционные углеродистые стали для деталей машин
- •1.5.3. Инструментальные углеродистые стали
- •1.6. Маркировка легированных сталей
- •1.7. Особые способы маркировки сталей
- •1.7.1. Маркировка сталей для отливок
- •1.7.2. Маркировка автоматных сталей
- •1.7.3. Стали для подшипников
- •1.7.4. Маркировка быстрорежущих сталей
- •1.7.5. Маркировка строительных сталей
- •1.7.6. Магнитные стали
- •1.7.7. Стали специальных способов выплавки
- •1.7.8. Нестандартные легированные стали
- •1.8. Чугуны
- •1.9. Порошковые материалы
- •1.10. Медь и сплавы на основе меди
- •1.10.1. Латуни
- •1.10.2. Бронзы
- •1.11. Алюминий и сплавы на основе алюминия
- •1.12. Магний и сплавы на основе магния
- •1.13. Титан и сплавы на основе титана
- •1.14. Содержание отчета
- •1.15. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2. Определение плотности дислокаций методом электронной микроскопии
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Приборы, материалы, учебные пособия
- •2.3. Краткие теоретические сведения
- •2.3.1. Оптическая схема электронного микроскопа.
- •2.3.2. Способы исследования металлографических объектов на электронном микроскопе
- •2.3.3. Приготовление угольно-серебряных реплик.
- •2.3.4. Определение плотности дислокаций по электронно-микроскопическим фотографиям
- •2.3.5. Определение плотности дислокаций методом ямок травления
- •2.4. Порядок выполнения работы
- •2.5. Содержание отчета
- •2.6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3. Механические свойства конструкционных материалов
- •3.1. Цель и задачи работы
- •3.2. Условия работы и методы испытания материалов
- •3.3. Механические свойства конструкционных материалов
- •3.4. Определение количественных характеристик механических свойств
- •3.4.1. Испытания на статическое растяжение
- •3.4.2. Испытания на твердость
- •3.4.2.1. Твердость по Бринелю
- •3.4.2.2. Твердость по Роквеллу
- •3.4.2.3. Твердость по Виккерсу и микротвердость
- •3.4.3. Связь между твердостью и прочностью материалов
- •3.5. Программа и порядок выполнения работы
- •3.6. Содержание отчета
- •3.7. Контрольные вопросы
- •3.8. Варианты заданий
- •3.9. Рекомендуемая литература
- •4.3.2. Влияние температуры рекристаллизации на структуру и свойства холоднодеформированных металлов
- •4.4. Порядок выполнения работы
- •4.5. Содержание отчета
- •4.6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5. Термический анализ сплавов
- •5.3.2. Построение диаграмм состояния
- •5.3. Анализ диаграмм состояния
- •5.4. Порядок выполнения работы
- •5.5. Содержание отчета
- •5.6. Контрольные вопросы
1.12. Магний и сплавы на основе магния
Среди промышленных сплавов магний обладает наименьшей плотностью (1,7 г/см3), что и обусловило применение его сплавов главным образом в авиационной технике. Магний неустойчив против коррозии. При повышении температуры самовозгорается, поэтому используется в качестве твердого топлива в реактивной технике.
Магний первичный (ГОСТ804-72) выпускается трех марок в соответствии со степенью очистки: Мг96 (содержит 99,96% Мg), Мг95 (99,95% Мg) и Мг90 (99,90% Мg).
Чистый магний в качестве конструкционного материала почти не используется, так как имеет низкую прочность и твердость, но является основой эффективных магниевых сплавов. Как алюминиевые сплавы, сплавы магния также подразделяются на деформируемые и литейные. Первые маркируются буквами МА, вторые Мл, после этих букв стоит цифра, показывающая порядковый номер сплава в ГОСТе.
Таблица 12.1 Свойства и состав некоторых марок деформируемых магниевых сплавов, ГОСТ 14957-76.
Марка сплава |
Состав сплава, % |
Механические свойства | ||||||
АI |
Мn |
Zn |
Zr |
Другие |
в,МПа |
0,2,МПа |
,% | |
МА1 |
- |
1,3-2,5 |
- |
- |
- |
200-210 |
100-120 |
2-8 |
МА2 |
3,0-4,0 |
0,15-0,50 |
0,2-0,8 |
- |
- |
230-280 |
130-180 |
6-10 |
МА5 |
7,8-9,2 |
0,15-0,50 |
0,2-0,8 |
- |
- |
320 |
220 |
14 |
МА8 |
- |
1,3-2,2 |
- |
- |
Се 0,15-0,35 |
200 |
100 |
3-10 |
МА10 |
7,8-8,8 |
0,2-0,6 |
- |
- |
Сd 7,0-8,0 |
430 |
300 |
6 |
МА11 |
- |
1,5-2,5 |
- |
- |
Nd 2,5-3,5 |
260 |
130 |
5 |
МА14 |
- |
- |
5,0-6,0 |
0,3-0,9 |
- |
320 |
240 |
6 |
МА15 |
- |
- |
2,5-3,5 |
0,45-0,9 |
Lа 0,7-1,1 Сd 1,2-2,0 |
290 |
210 |
6 |
Если деформируемые магниевые сплавы имеют плотность около 1,8г/см3 , то группа магниево-литиевых деформируемых сплавов имеет плотность 1,4-1,65г/см3 . За это они названы сверхлегкими. Таких сплавов 3, они содержат от 5 до 18% лития: ИМВ1, ИМВ2, ИМВ3.
Химический состав литейных магниевых сплавов близок к составу деформируемых, но по свойствам они заметно им уступают, особенно по пластичности. Это явление связано с более грубой структурой литейных сплавов. Даже упрочняющая термическая обработка (закалка со старением) не исправляет структуру и не позволяет получить максимально возможные свойства.
Таблица 12.2 Механические свойства литейных магниевых сплавов
Сплав |
Состояние |
Механические свойства | ||
в,МПа |
0,2,МПа |
,% | ||
М5 |
Без термообработки |
160 |
110 |
1,5 |
М5 |
Закалка + старение |
260 |
150 |
2 |
М10 |
То же |
220 |
125 |
5 |
Литейные магниевые сплавы поставляются по ГОСТ 2856-68, выпускаются 14 марок и обозначаются М2, М3, М4, М5, М6 …М15, где цифра - порядковый номер сплава в ГОСТе.