Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 50
Текст из файла (страница 50)
5 ж,%............... Ю из магния марки Мг90 имеют сле- -!96 -253 160 2Ю 5 5 5 8 269 Примеси железа, кремния, никеля и меди понижают и без того низкие пластичность и коррозионную стойкость магния и сплавов на его основе. о При нагреве магний активно окисляется и при 623 С на воздухе воспламеняется. Это затрудняет плавку и разливку магния и его сплавов. Порошок, тонкая лента, мелкая стружка магния представляют большую опасность, так хвк самовозгораются на воздухе;. горят с выделением большого количества теплоты и излучением ослепительно яркого света.
Механические свойства магния представлены в табл. 5.22. Таблица 5.22. Механические свействя техническеге магния !2, И! Вследствие низких механических свойств чистый магний в качестве конструкцнонного материала практически не используют. Его применяют в пиротехнике; в хнмиче- ранению или значительному уменьшению вредного Влияния на сВойства сплавоВ примесей железа и никеля.
Они образуют между собой интерметаллндные соединения высокой плотности, которые при кристаллизации выпадают на дно тигля, очищая сплавы от вредных примесей. Большинство легирующих элементов образуют с магнием твердые растворы переменной растворимости (рис. 5.1), что позволяет упрочнить маг- 400 300 ниевые сплавы с помощью закалки и искусственного старения. Особенность термической обработки магниевых сплавов — большие выдержки при температуре закалки (16-30 ч) вследствие малой скорости диффузии легирующнх элементов прн растворении вторичных фаз в твердом растворе.
Это 0 2 4 б 8 10 12 !4 Легнрующнй элемент, % (мас.) Рис. 5.!. Растворимость легирую- щих элементов в магнии 270 ской промышленности для синтеза органических соединений; в металлургии различных металлов и сплавов в качестве раскислителл (например, при плавке чугуна), восстановителя (например, для восстановления титана из его четыреххлористого соединения, циркоиия, бериллия и других металлов), легирующего элемента (например, для легирования 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 жесткости эти сплавы приближаются к алюминиевым. Как и чистый магний, сплавы на его основе обладают способностью воспринимать ударные и гасить вибрационные нагрузки. Удельная вибрационная прочность магниевых сплавов с учетом демпфирующей способности почти в 100 раз больше, чем у дуралюминов, и в 20 раз выше, чем у легированных сталей. Теплопроводность магния в 1,5, а электрическая проводимость в 2 раза меньше, чем алюминия, Магниевые сплавы, как и магний, обладают хорошей обрвбатываемостью 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.
Этн сплавы удовлетворительно сваривщотся конгактной роликовой и дутовой сварками. Дуговую сварку рекомендуется проводить в защитной среде из инертных газов. Прочность сварных швов деформируемых сплавов составляет 90 % от прочности основного металла. Обработку давлением (ковка, прокатка и др.) магниевых сплавов проводят прн 350 — 450 С, т.е. в состоянии наилучшей пластичности. Основными легирующнмн элементами магниевых сплавов являются алюминий, цинк и марганец.
Для дополнительного легирования используют цирконий, кадмий, церий, неодим и другие элементы. Механические свойства сплавов магния при 20-25 С повышают легированием алюминием, цинком и цирконием, а при высоких температурах (до 300 'С) — добавлением редкоземельных металлов.
Цирконий и церий оказывают мо- дифицирующее действие на структуру магниевых г,'С сплавов; цирконий и марганец способствуют уст- дает возможность закаливать сплавы при охлаждении на воздухе, При искусственном старении по той же причине необходимы высокие температуры (около 200 С) и 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 деформированни сплавов при температуре закалки и последующем старении, НТМΠ— в холодном или теплом деформировании (ниже температуры рекристаллизации) на 10-15 %, КТМО проводят по схеме: нагрев до температуры закалки (490-530 С), подстуживание до 300 — 350 С, деформирование при этой температуре на 50-90 %, охлаждение на воздухе и холодная деформация на 5 — 10 %, 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 виды отжига: гомогенизационный, рекристаллизационный и отжиг для снятия остаточных напряжений. Для деформируемых сплавов диффузионный отжиг совмещают с нагревом при горячей обработке давлением. Температура рекристаллизации магниевых сплавов находится в интервале 150-300 С, рекристаллизационного отжига — в интервале 250-350 С.
Отжиг для снятия остаточных напряжений проводят при температурах ниже температуры рекристаллизации. К недостаткам магниевых сплавов помимо низкой коррозионной стойкости и малого модуля упругости можно отнести плохие литейные свойства, а также склонность к гвзонасыщению, 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 специ-, апьными флюсами.
Для защиты от коррозии изделия из магниевых сплавов подвергакп оксидированию с последующим нанесением лакокрасочных покрытий. Хорошие результаты получены прн использовании эпоксидных 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 специальными физическими и химическими свойствами, а также сверхлегкие; по способности упрочняться с помощью термической обработки — на упрочняемые и неупрочняемые.
Для повышения пластичности магниевых сплавов в них понижают содержание вредных примесей (Ре,%, Си, Я). К марке сплава повышенной чистоты добавляют строчные буквы «пч», например МА2пч, МЛ5пч, или квчя (высокой чистоты), например МА2вч. 5.2.2. ДефоРмируемые магниевые сплавы Химический состав, физические и механические свойства деформируемых магниевых сплавов приведены в табл. 5.23 — 5.26; режимы отжита, закалки и старения — в табл.
5.27; механические свойства после термической (Т5, Тб) и термомеханической обработок — в табл. 5.28, а технологические свойства — в табл. 5.29-5.32. 271 Табап!а 5.2б. Свейетва дефермируемыа геричеиреееевяииыа магииевыа силаева ири иевышеииых и иизких темиератураа 115, 1$) еодлоо еод а ~оо 15 11 8 40 31 21 2,5 13 30 11,5 10 16,5 11,5 7,5 31,5 2,6 $,5 3,5 22 17 22 30 13 10 7 12,5 8,5 7 3$ 45 $5 5,5 3,5 МА$ 1О 7 11 9 8 3,5 13 !5 !9 МА11 21 18 14 1,5 1О 17 14 10 12 10 8 МА12 6,5 -196 -70 100 47 41 26 2,5 8 20 100 150 200 250 300 -196 -70 100 150 200 250 -196 -70 100 150 200 250 300 100 150 200 250 300 -70 100 150 200 250 ЗОО 200 250 300 350 200 250 300 350 18 14 13 9 3$ 29 22,5 19 !3 9 7 26 18 15 13,2 11 7 11,5 9,5 7,5 4,5 4 14 !2 7,5 3,5 19 30 35 45 50 8,5 26 ЗО 32 34 62 1О 16 20 30 Околчакие табл, 5,2б Таблица 5.27.
Режимы термической обработки дефермируемых магниевых сплавов 115, 17, Щ Примечание. Условные обозначения видов ТО: М вЂ” отжиг после деформации; Н вЂ” полунапзртованное состояние (ннзкотемпературный отжиг после деформации); Т4 — закалка после деформации; Т5 — искусственное старение после деформации; Тб — закалка и искусственное старение после деформации. ' Между закалкой и старением холодная деформация 3- Ю%. Таблица 5.2Р. Лптейпые свействя дсфермпруемвк мягипевык сплявев [И, 191 Таблица 5.ЗО. Режимы ебрябетки давлеиием магниевыми сплявев [15, 19~ Таблица 5.31. Рикимы вытпики и гибки мягипевыз сплявев Щ Щ Тайаца 5З?. Характеристики саариаасмести дефермирусмых магниевых силаева (аргеиелугеааи сварка) 115, 19) 5.2.3.
Литейные магнневые сплавы По химическому составу многие литейные сплавы магния близки к деформируемым. Химический состав н физические свойства литейных магниевых сплавов приведены в табл. 5.33 н 5.34. Достоинством литейных сплавов является значительная экономил металла при производстве деталей, так как высокал точность размеров и хорошая чистота поверхности фасонных отливок почти исключают их обработку резанием. Вместе с тем из-за грубозернистой литой структуры они имеют более низкие механические свойства, особенно пластичность. Для улучшения механических свойств отливок используют различные способы: разливку с более высоких температур, модифицирование, гомогеннзацию, а также применение более чистых шихтовых материалов при примтовлении сплава.
Перегрев дает хорошие результаты в сплавах, содержащих алюминий, которые выплавляют в железных тиглях. В результате взаимодействия с алюминием образуются частицы тугоцлавкого соединения ГеА!з, которые становятся дополнительными центрами кристаллизации. Для моднфицирования используют цирконий, магнезит, мел. 27$ 1 1 1 1 ! О" ю р «ъ — Офо" о" о о о" о чг «»" »»Ъ о о" »»Ъ ЗВфо о о" о" о" о" «ч О о о о о о э О о„ еч 8 3 о о о о о о о О" 1 ! 'Ф ~у 1 к Ф~» еч" 1 ч» У й ФО Е «4 о 1 1 ч 1 «ч ю е4 6$ 3 «ч 1 ~О о" 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 о„ о„ Ю О 1 « О 1 1 ! ! 1 1 О" о о" ю 1 1 О Ю о о «» «~» «~Ъ «~Ъ 1 1 о о о «ч «ч" «ч о„«» «Ъ О 1 1 о„ «ч о «ч ч» ! 1 ОО Ф о" о Фч «ч о о" Ю Ю с~Ъ О 1 1 Ч» МЪ «Ю» 1 ! ч» О о «ч" М» ю о чъ еч о о" О о «ч «ч о" О ч» е ~л о" о о" 1 1 1 Ю Ю»»Ъ ооо ЧЪ О" г 1 О" ЮЪ»«Ъ»«Ъ»«Ъ ФГЪ МЪ о"о о о" о о 1 1 1 1 ! ЮЮЮЮЧЪЮ ЮЪ О" ! 1 1 1 1 о о" о" о" о" о о„о„о О~" О~ О~ 1 О 1 1 о„ ЮЪ ю О «~Ъ» ° 1 Ю О «ч е о„о Ф-" О~ 1 О Ю ю «" о„ о„ «»~ О~ ! 1 $Г» Ю» 1 1 1 О ЮЪ МЪ МЪ «» $~ «» 279 и а й »й С~Ъ «~Ъ Ю» ЮЪ «Ч ч» ю ю «ю «ч «» «ч «ч! «ч о о" о" о о о" о" о о" о" о о о »«Ъ с~» сП «~» ю~Ъ с~» еП О О О О О" О О" О" О" О О" О О" «ч в«»ьюю ю ю О„о 8.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
