Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ
Посмотреть оригинал

Магний и его сплавы

Магний — химически активный металл. На воздухе на его поверхности образуется оксидная пленка — MgO. Плотность пленки MgO (3,15 г/см3) значительно больше плотности магния, и по этой причине она растрескивается и не обладает защитными свойства-

Таблица 9.1

Физические свойства легких металлов

Свойство

Металлы

Mg

Be

А1

Ti

Плотность, г/см3

1.74

1,85

2,72

4,5

Температура плавления, °С

651

1285

685

1665

Тип кристаллической решетки

ГПУ

ОЦК/гекса-

гональная

ГЦК

ОЦК/ГПУ

Удельное электросопротивле- нис при 20°С, Ом см XI 0е

4,5

3,6

2,7

42

Теплопроводность, Вт/(м • К)

154,7

179,7

217,4

15,5

Коэффи циент л иней ного расширения, х 106,1/°С

26

12

23,8

9,75

Модуль упругости, МПа

45 000

310 000

70 000

112 000

ми. Стружка, порошок или пыль магния легко воспламеняются. При попадании воды на горячий или расплавленный магний происходит взрыв. Магний легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах, с трудом — в концентрированной серной и нс взаимодействует с плавиковой. Магний интенсивно реагирует с органическими кислотами. Он устойчив в керосине, бензине, минеральных маслах, фреоне. Магний и его сплавы сильно электроотрицательны и поэтому корродируют, находясь в электролите в контакте с другим металлом.

Магний и его сплавы пластически деформируются лишь при повышенных температурах. При низких температурах сдвиг но плоскостям в гексагональной решетке в магнии происходит только по базисным направлениям (более плотным). Нагрев магния до 200—300°С увеличивает число возможных плоскостей скольжения и двойникования и тем самым повышает его пластичность. Магниевые сплавы отличаются повышенной удельной прочностью, жесткостью, способностью хорошо поглощать вибрации. Они легко обрабатываются резанием, шлифуются и полируются, удовлетворительно свариваются аргонодуговой и контактной (точечной и роликовой) сваркой.

Для магниевых сплавов характерна пониженная диффузионная подвижность атомов большинства компонентов в твердом растворе на основе магния. Низкие скорости диффузионных процессов способствуют развитию в сплавах на основе магния дендритной ликвации, увеличивают продолжительность выдержек до 16—30 ч при нагреве, облегчают получение пересыщенных твердых растворов при закалке (возможна закалка при охлаждении на воздухе) и затрудняют распад пересыщенных твердых растворов при старении.

К основным легирующим элементам в сплавах на основе магния относятся Mn, Al, Zn, Zr, Се, Nd. Марганец повышает коррозионную стойкость, улучшает свариваемость магниевых сплавов. Алюминий и цинк наиболее часто применяются при легировании сплавов магния из-за их доступности и сравнительно низкой стоимости. Они повышают механические свойства магния: максимальные значения прочности и пластичности магния отмечаются при 6—7% алюминия и 4—6% цинка (рис. 9.1).

Алюминий и цинк растворяются в магнии, а также образуют с ним соединения Mg4Al и MgZn2, выделяющиеся в дисперсном виде в результате закалки и последующего старения. Упрочняющее действие А1 и Zn сохраняется до 150—200°С. Цирконий, введенный совместно с цинком в сплавы магния, измельчает зерно, повышает их коррозионную стойкость и улучшает механические свойства. Редкоземельные металлы церий, неодим и торий, образующие с магнием упрочняющие фазы Mg9Ce, Mg9Nd и MgsTh, не склонные к коагуляции при высоких температурах, повышают жаропрочность магниевых сплавов.

Магниевые сплавы в зависимости от технологии производства из них полуфабрикатов и изделий подразделяют на деформируемые (маркировка МА) и литейные (маркировка МЛ). За буквами МА и МЛ ставятся цифры, указывающие номер сплава.

Магниевые сплавы подвергают термической обработке. В состоянии наклепа магниевые сплавы подвергают рскристаллизацион- ному отжигу при температурах 250—350°С, что позволяет помимо понижения прочности и восстановления пластичности уменьшить анизотропию механических свойств сплавов. Отливки из магниевых сплавов подвергают диффузионному отжигу при температурах 400—490°С в течение 10—24 ч, при этом имеют место растворение избыточных фаз, выделившихся при литье по границам зерен,

Влияние содержания алюминия и цинка на механические свойства литых магниевых сплавов

Рис. 9.1. Влияние содержания алюминия и цинка на механические свойства литых магниевых сплавов

и выравнивание химического состава по объему зерна. В зависимости от состава магниевые сплавы упрочняют закалкой при температурах 380—450°С с последующим старением при 150—200°С (режим Тб). В результате старения прочность повышается на 20—30%, но при этом снижается пластичность сплавов. Поэтому часто термическая обработка таких сплавов на основе магния сводится только к закалке (гомогенизации) при температурах 380—540°С (режим Т4). Некоторые магниевые сплавы закаливаются уже в процессе охлаждения отливок или поковок.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы