19. Алюминий и сплавы на его основе Вопросы для самопроверки

20.2. Сплавы на основе магния

Чаще применяют сплав магния с алюминием ( до 10 %), цинком ( до 5-6- %), марганцем (до 2,5 %) , цирконием ( до 1,5 %) (рис. 78). Алюминий и цинк повышают механические свойства магния. Марганец не улучшает механических свойств, но зато повышает сопротивление коррозии и свариваемость сплавов магния. Цирконий измельчает зерно, что повышает механические свойства и повышает сопротивляемость коррозии. Редкоземельные металлы и торий повышают жаропрочность, а бериллий уменьшает окисляемость магния при плавке, литье и термической обработке. Магниевые сплавы, как и алюминиевые, по технологии изготовления подразделяются на две группы:

• литейные сплавы - для получения деталей методом фасонного литья, маркируемые буквами "МЛ";

• деформируемые сплавы, подвергаемые прессованию, прокатке, ковке, штамповке и другими видами обработке давлению, маркируются буквами "МА".

        Магниевые сплавы как и алюминиевые подвергают термической обработке - диффузионному отжигу, отжигу, закалке и старению.         Ряд магниевых сплавов может быть упрочнен закалкой и старением. Особенностью магниевых сплавов является малая скорость диффузионных процессов, поэтому фазовые превращения протекают медленно. Закалка 4-24 ч, искусственное старение - 15 -20 ч.         Прочность магниевых сплавов в процессе старения можно повысить только на 20-35 %. Пластичность сплавов при этом уменьшается, поэтому нередко ограничивается только гомогенизацией (закалкой), улучшающая механические свойства сплавов.         Литейные сплавы. Широко применяют сплав МЛ5, в котором сочетаются высокие механические и литейные свойства. Он используется для литья нагруженных крупногабаритных деталей. МЛ6 обладает лучшими литейными свойствами чем МЛ5. Механические свойства можно повысит применив соответст

Сплав

Содержание элементов, %

Вид термической обработки

Механические свойства

Назначение

Al

Zn

Mn

Другие элементы

_{ ,} МПа

_{0,2 ,} МПа



Литейные сплавы        

МЛ5

7,5-9,0

0,2-0,8

0,15- 0,5

-

Т4

226

85

5

Для нагруженных деталей двигателей, тормозных барабанов, штурвалов, кронштейнов, деталей приборов, аппаратуры, корпусов и.т.д.

МЛ6

9-10,2

0,6-1,2

0,1- 0,15

-

Т6

216

137

1

МЛ10

-

0,1-0,7

-

0,4-1,0 Zr 2,2-2,8 Nd

T6

230

140

3

Для нагруженных деталей двигателей и приборов, требующих высокой герметичности и стабильности размеров

МЛ12

-

4 - 5

-

0,6-1,1 Zr

T1

225

130

5

Для нагруженных деталей (реборды, барабаны колес)

Деформируемые сплавы        

МА1

-

-

1,3-2,5

-

-

190- 220

120- 140

5 - 10

Для сварных деталей, арматуры, бензо- и маслосистем, не несущих больших нагрузок.

МА2-1

3,8-5,0

0,8-1,5

0,3-0,7

-

-

270- 330

160- 230

8 - 20

Для панелей, сложных штамповых заготовок, сварных конструкций

МА14

-

5 - 6

-

0,2-0,9 Zr

T5

320- 340

220- 290

6 -14

Для высоконагруженных деталей

Т1 - старение; Т4 - гомогенизация и закалка на воздухе; Т6 - гомогенизация, закалка на воздухе и старение        

вующие термообработки. Сплав МЛ10 относится к группе жаропрочных, работающих при температуре 300⁰С. Сплав МЛ12 наряду с высокими механическими свойствами обладает большой коррозионной стойкостью и хорошими литейными свойствами. Чем мельче зерно, тем выше механические свойства, которые достигаются перегревом расплава или модифицированием его добавкой мела или магнезита. В обоих случаях образуются нерастворимые частицы, играющие роль зародышей для кристаллизации твердого раствора.         Деформируемые сплавы. Эти сплавы изготавливают в виде горячих прутков, полос, профилей, а также поковок и штамповых заготовок. Чем меньше скорость деформации, тем выше технологическая пластичность магниевых сплавов. Прессование в зависимости от состава сплава ведут при 300 - 480⁰С, а прокатку в интервале температур от 340 - 440⁰ (начало) до 225 - 250⁰С (конец).         Штамповку проводят в интервале температур 480 - 280⁰С в закрытых штампах под прессами.         Сплав МА1 обладает сравнительно высокой технологической пластичностью, хорошей свариваемостью и коррозионной стойкостью. По механическим свойствам он относится к сплавам низкой прочности. Введение в сплав марганца дает мелкое зерно, что повышает механические свойства и улучшают деформацию в холодном состоянии. Сплава МА2-1 обладает достаточно высокими механическими свойствами, хорошей технологической свариваемостью, однако склонен к коррозии под напряжением, поддается всем видам листовой штамповки и легко прокатывается. Сталь МА14 отличается повышенными механическими свойствами, жаропрочен (до 250⁰С) и не склонен к коррозии под напряжением.         К недостатком сплава относится склонность к образованию трещин при горячей прокатке, сплав упрочняется в процессе искусственного старения при 160-170⁰С. Предварительной закалкой служит охлаждение на воздухе от температур прессования. В связи с малой устойчивостью к коррозии изделия из магниевых сплавов оксидируют. На оксидную поверхность наносят лакокрасочные покрытия.