справочник (550668), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Сплавы АМг10, АМг10ч и АМг11 на основе системы А!-Мй обладают малой плотностью, а также высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, морской воде, в щелочных растворах, агрессивных средах на основе азотной кислоты, в растворах хлорнстых солей. Коррозионная стойкость этих сплавов выше, чем другмх литейных алюминиевых сплавов [15). Сплавы системы А1 — Мй хорошо обрабктывиотся разыщем и полируются, их лмюйиые свойства невысокие; кроме того, они отличаются повышенной чувствительностью к примесям железа и кремния.
Легироввние сплавов бернллием, типшом и цирконием устраняет их склонносп к окислению в процессе плавки и литья, способствует нзмельчению зерна и тормозит ескственное старение, вызыжиошее у сплавов А1-М8 снюкение вязкости, пластичности и повышение склонности к маккристаплитной коррозии и коррозии под напрюкеннем вследспше неравномерного распада пересьлценного твердого раствора по обьему зерна, поэтому эти сплавы упрочняют только закалкой без последующего старения.
Так, режим закалки сплава АМг10 следующий: пырее до 43515 С, Рй ч и охлаждение в масле прн 50 — 60 С. Недостатком сплава АМг! 0 является его низкая жаропрочность — уровень рабочих температур не должен превышать 80 С. Сплав удовлетворительно спаривается аргонодуговой сваркой. Прочность сварных соединений составляет 80-90 44 от прочности основного материала. Сплав АМг1 0 применяют для изготовления силовых деталей, работающих прн температурах от -60 до 60 С; в ряде случаев их используют вместо дефмцнтных бронз, латуней, коррозионно-стойких сталей для деталей, работающих в различных кпиматмческих условиях, включая воздействие морской воды и тумана. Для снижения склонности к образованию трещин в отливках нз этих сплавов в процессе длительной эксплуатации необходимо содержание магния в сплавах ограничивать 10 %, а закалку деталей проводить в нагретом до 50-60 С масле.
Весьма перспективной для полученнв коррозионно-стойких сплавов с высокимн и стабильными с течением времени механическими свомствами является система А1-МйЕп. Сплав АЦ4Мг этой системы обладает способносгью самозакаливаиил, может подвергаться старению — естественному или искусственному при 200 С без предшествующей закалки. Сплавы системы А1-Мй-Еп могут работать при температурах до 150 С. Дла достижения наиболее высоких прочностных характеристик отливки из сплава АЦ4Мг закаливают с температуры 540-560 С в кипящей воде или на воздухе и подвергают старению при 160-170 С, 20-24 ч. Сплав АЦ4Мг обладает коррознонной стойкостью, высокой прочностью, хорошей свариваемостью и удовлетворительными литейными свойспюми, лучшими, чем у сплавов системы А!-М8.
5.2. Магниевые сплавы 5.2.1. Общая характеристика магния и его сплавов Магний относится ко П группе Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Ои не имеет попнморфных превращений, обладает ГП решеткой с периодами а 0,3202 нм, с = 0,5199 нм (с/а = 1,6209); его атомный номер 2; атомная масса 24,32; плотность 1,74 т/м; 3.' 268 температура плавления 651 С, кипения 1 107 С; модуль нормааьной упругости 45 ГПа; модуль сдвига 17 ГПа; удельное электросопротивление при 20 С р=4,7 10 Ом.м; коэффициент линейного расширения в интервале 20 — 100 С составляет 26,1 10 С; удельная теплоемкость при 20 С равна 1047 Дж/(кг С); теплопроводность 167 Вт/(м С); коэффициент Пуассона 0,35. В зависимости от содержания примесей установлены следующие марки технического мания (ГОСТ 804-93): Мг96 (99,96 % М8), Мг95 (99,95 % М8) и Мг90 (99,9 % Мй).
В настоящее время освоено производство магния высокой чистоты (99,9999 % Мй), а также гранулированного магния. Химический состав технического магния по ГОСТ 804-93 приведен в табл. 5.21. Таблица 5.1/. Химический светав технического магния (ГОСТ 804-93), % (мас.) ' Отжат при 330-350 С для сиатня наклеив. из магния марки Мг90 имеют сле- Прн низких температурах прессованные прутки дующие механические свойства [2, 15): 6С.........17 а„МПа.......,...., 120 5%............... 5 ж,%.............., 1О -196 -253 !60 210 5 5 5 8 269 Примечания: 1. Содержание примесей, нс вошедших в сумму регламентируемых предприятием-изготовителем, должно быль ис более: 0,01 % Ие в магния всех марок; 0,005 % К в магнии всех марок; 0,014 % Т1 в магнии марки Мг95. 2.
С согласия потребителей е магянн марка МЮО допускается ис белес 0,05 % Ре н не белес 0,002 % )ч!. Примеси железа, кремния, никеля и меди понижают и без того низкие пластичность и коррозионную стойкость магния и сплавов на его основе. Прн нагреве магний активно окисляется и при 623 С на воздухе воспламеняется. Это затрудняет плавку и разливку магния и его сплавов.
Порошок, тонкая лента, мелкаа стружка магния представляют большую опасность, твк как самовозгораются на воздухе; горят с выделением большого количества теплоты и излучением ослепительно яркого света. Механические свойства магния представлены в табл. 5.22. Таблица 5. 11. Механические сиейстаа техиичсскеге мапиш (2, 15) О 2 4 6 8 1О 12 14 Легнрующий элемент, % (мас.) Вследствие низких механических свойств чистый магний в качестве конструкционного материала практически не используют. Его применяют в пиротехнике; в химической промышленности для синтеза органических соединений; в металлургии различных металлов н сплавов в качестве раскислителя (например, при плавке чугуна), восстановителя (например, для восстановления титана из его четыреххлорнстого соединения, цирконня, бериллия и других металлов), легирующего элемента (например, для легироваиия алюминиевых сплавов) и, наконец, в качестве основы магниевых сплавов. з Достоинством магниевых сплавов является низкая плотность (менее 2 т!м ) и высокая удельная прочность.
По удельным прочности и жеспюсти эти сплавы приближаются к алюминиевым. Как и чистый магний, сплавы на его основе обладают способностью воспринимать ударные и гасить вибрационные нарузки. Удельная вибрационная прочность магниевых сплавов с учетом демпфирующей способности почти в 100 раз больше, чем у дуравюминов, и в 20 раз выше, чем у легированных сталей. Теплопроводность магния в 1,5, в электрическая проводимость в 2 раза меньше, чем ааоминиа.
Магниевые сплавы, как и магний, обладают хорошей обрабатываемостью резанием (лучше, чем стали, алюминиевые и медные сплавы), легко шлифуются и полируются. Высокие скорости резания и небольшой расход энергии способствуют снижению стоимости обработки резанием деталей нз магниевых сплавов. Эти сплавы удовлетворительно свариваются коишктной роликовой и дутовой сварками. Дуговую сварку рекомендуется проводить в защитной среде из инертных газов. Прочность сварных швов деформнруемых сплавов составляет 90 % от прочности основного металла.
Обработку давлением (ковка, прокатка и др.) магниевых сплавов проводят при 350 — 450 С, т.е. в состоянии наилучшей пластичности. Основными легирующими элементами магниевых сплавов являютсв алюминий, цинк и марганец. Для дополнительного легироввния используют цирконий, кадмий, церий, неодим и другие элементы. Механические свойства сплавов магния при 20-25 С повышают легированнем алюминием, цинком и цнрконием, а при высоких температурах (до 300 'С) — добавлением редкоземельных металлов.
Цирконий н церий оказывают мо- дифицирующее действие на структуру магниевых с,'С сплавов; цирконий и марганец способствуют уст- 33 645' ранению илн значительному уменьшению вредного влияния на свойства сплавов примесей железа и 5,0 никеля. Они образуют между собой интерметал- I 500 г ,8 А1 436' лндные соединения высокой плотности, которые 400 Мв при кристаллизации выпадают на дно тигля, очи- 340о та шаа сплавы от вредных примесей. 300 1 )ЧО 8,4 Большинство легирующнх элементов образуют 200 с магнием твердые растворы переменной раство- 100 римости (рнс. 5.1), что позволяет упрочнить магниевые сплавы с помощью закалки и искусствен- 1 ного старения. Особенность термической обработки магниевых сплавов — большие выдержки прн температуре закалки (16-30 ч) вследствие малой скоРие.
5.1. Растворимость легврую- рости диффузии легирующих элементов при рас- щих элементов а магния творении вторичных фаз в твердом растворе. Это 270 дает возможность закаливать сплавы при охлаждении на воздухе. При искусственном старении по той же причине необходимы высокие температуры (около 200 С) н большие выдержки (до 16 — 24 ч).
Временное сопротивление и особенно предел текучести магниевых сплавов повышают с помощью термомеханической обработки: высокотемпературной (ВТМО), низкотемпературной (НТМО) и комбинированной (КТМО). ВТМО магниевых сплавов состоит в пластическом деформнрованни сплавов при температуре закалки и последующем старении, НТМΠ— в холодном нли теплом деформированни (ниже температуры рекрисгаллнзации) на 10-15 4А, КТМО проводат по схеме: нюрев до температуры закалки (490-530 С), подстуживание до 300-350 С, деформнрование при этой температуре на 50-90 %, охлаждение на воздухе и холодная деформация на 5-10»А, искусственное старение при 175 С.
Приобретенная в этом случае прочность сохраняется до 250-300 С. Из других видов термической обработки к магниевым сплавам применимы различные анды отжига: гомогенизмшонный, рекристаллизационный и отжиг для снятия остаточных напряжений. Для деформируемых сплавов диффузионный отжиг совмещают с нарезом прн горачей обработке давлением. Температура рекристаллнзацни магниевых сплавов находится в интервале 150-300 С, рекристаллнзациоиного отжигв — в интервале 250 — 350 С. Отжиг для снятия остаточных напрюкений проводят при температурах нюке температуры рекристаллизации.
К недостаткам магниевых сплавов помимо низкой коррозионной стойкости и малого модуля упругости можно отнести плохие литейные свойсша, а также склонность к газонасыщенню, окислению и воспламенению при их приготовлении. Небольшие добавки бериллия (0,02-0,05 %) уменьшают склонность к окислению,.кальция (до 0,2 %) — к образованию пор в отливках. Плавку и разливку магниевых сплавов ведут под спецы.-. альиыми флюсами.
Для защиты от коррозии изделия нз магниевых сплавов подвергают оксиднроваиню с последующим нанесением лакокрасочиых покрытий. Хорошие результаты получены при использовании эпоксндных пленок, перхлорвиниловых и силиконовых эмалей. По технологии изготовления магниевые сплавы подразделяют на деформируемые (МА), литейные (МЛ) и порошковые, по свойствам — на сплавы невысокой и средней прочности, высокопрочные и жаропрочные, сплавы со специальнымн физическими н химическими свойствами, а также сверхлегкие; по способности упрочнягься с помощью термической обработки — иа упрочняемые и неупрочняемые.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
