Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— сплавы на основе магния; разделяются на литейные и деформируемые. Из литейных магниевых сплавов изготовляют литые детали, из деформируемых — прессованные и катаные полуфабрикаты, поковки и штамповки. Литейные и деформируемые магниевые сплавы пригодны для работы при криогенных, нормальных и повышенных темп-pax, наиболее жаропрочные из них — до 350—400°.

Магниевые сплавы легируют алюминием, цинком, марганцем, цирконием, редкоземельными элементами, торием и др. металлами. Большая группа сплавов разработана на основе системы Mg— Al— Zn с добавками марганца. К ней относятся широко применяемые высокопрочные сплавы: литейный сплав MJI5 (аь=23—26 кг/мм2, 6=5—10%); деформируемые сплавы МА2-1 для листов и плит (аь=25—28 кг/мм2, 6=8—16%), МА5 для прессованных изделий (вь=28—32 кг/мм2, 6=4—12%).

Высокопрочные сплавы на основе системы Mg—Zn—Zr марок MJI12 иМЛ15 предназначаются для литья (аь=22 и 21 кг/мм2, A0j2=12 И 13 кг/мм2, 6=5 и 3% соответственно), а ВМ65-1—для прессован, полуфабрикатов и штамповок (аь = 30 — 32 кг/мм2, a0j2=20—28 кг/мм2, 6=8—12%). Отливки из сплавов с цирконием имеют более равномерные механич. св-ва, чем из сплавов с алюминием, близкие к св-вам отдельно отлитых образцов (сплавы МЛ9, МЛ 10, МЛН, МЛ12, МЛ14, ВМЛ1, ВМЛ2, МЛ 15). Редкоземельные металлы и торий значительно повышают прочность магниевых сплавов при повышенных темп-рах. М. с. литейные с неодимом при комнатной темп-ре имеют механич. св-ва на уровне высокопрочных М. с. Сплавы с добавками смеси редкоземельных металлов (МЛН — для литья, ВМ17—для деформируемых полуфабрикатов) и неодима (МЛ9, МЛ10— для литья и МАИ—для деформируемых полуфабрикатов) пригодны для длительной (^100-часовой) работы при температурах до 250° и кратковременной (^5 час.) до 350°.

На основе системы Mg— Th разработаны жаропрочные магниевые сплавы — литейные МЛ14, ВМЛ1 и деформируемые МА13 (для листов, прессован, и штампован, полуфабрикатов) и ВМД1 (прессован, изделия, штамповки), к-рые могут применяться длительно при 300—370° и кратковременно при 400—450°.

К наиболее вредным примесям, попадающим в магниевые сплавы из шихты и в процессе плавления, относятся никель, железо, кремний и медь, снижающие коррозионную стойкость. В исключительных случаях в присутствии неодима и марганца небольшая добавка никеля (до 0,25%) вводится для повышения жаропрочности (сплав МАИ).

В магниевых сплавах с цирконием также ограничивается содержание примеси алюминия, т. к. цирконий не растворяется в жидком магнии в присутствии малых количеств этого элемента, образуя с ним тугоплавкое, нерастворимое в магнии соединение. Уменьшают растворимость циркония в магнии также примеси железа, кремния, марганца и водорода. В сплавах на основе системы Mg—Th ограничивается содержание примеси редкоземельных металлов, т. к. они ухудшают сопротивление ползучести.

Бериллий и кальций обычно содержатся в магнии в ничтожных количествах (Ве<0,0001 %, Са~0,0015%). В качестве легирующих добавок кальций (до 0,5%) вводится в нек-рые сплавы (МЛ 7-1, МА9) для повышения жаропрочности, а бериллий (до 0,05%) в сплавы, идущие на оболочки ядерного топлива с целью повышения сопротивления окисляемости. Их также используют в качестве технологич. добавок для снижения окисляемости сплавов в расплавлен. состоянии, в этом случае содержание ограничивается. Бериллий укрупняет зерно и может поэтому вызывать снижение механич. и технологич. свойств при содержании в литейных сплавах более 0,002%, а в деформирован, более 0,02%. В сплавы типа МЛ5 иногда вводится до 0,1% Са для уменьшения микрорыхлоты, т. к. Са повышает растворимость водорода в твердом магнии.

Магниевые сплавы являются самым легким конструкционным металлич. материалом. Уд. вес их в зависимости от состава находится в пределах 1,76—2,0 г/см3, примерно в 4 раза меньше стали ив 1,5 раза меньше алюминия и его сплавов. Использование М. с. позволяет уменьшить вес и значительно повысить жесткость конструкций. Относит, жесткость при изгибе двутавровых балок равного веса и одинаковой ширины для стали равна 1, для алюминия — 8,9, а для магния — 18,9. Литейные М. с. по уд. прочности при комнатной темп-ре превосходят алюминиевые литейные сплавы, высокопрочные чугуны и нек-рые марки сталей.

Магниевые сплавы деформируемые по уд. статич. выносливости несколько уступают алюминиевым. Напр., прессован, прутки из сплава МА2 и алюминиевого сплава Д16АТ имеют уд. статич. выносливость при одинаковых условиях испытания соответственно 0,67 и 0,78.

Магниевые сплавы отлично обрабатываются режущим инструментом, вдвое быстрее, чем алюминий и в десять раз быстрее, чем углеродистые стали. Однако при работе с магниевыми сплавами необходимо соблюдать правила противопожарной безопасности. Недостаток магниевых сплавов — пониженная коррозион. стойкость по сравнению с алюминиевыми сплавами (см. Коррозия магниевых сплавов). При надлежащей химич. и лакокрасоч. защите конструкции из М. с. могут надежно работать в атмосферных условиях, в щелочных средах, минеральных маслах, керосине и бензине (см. А иодирование магниевых сплавов, Оксидирование магниевых сплавов, Л акокр ас очные покрытия магниевых сплавов). Магниевые сплавы неприемлемы для работы в условиях непосредственного контакта с морской водой, в соляных растворах, в кислотах и парах кислот. При соединении деталей из магниевых сплавов с деталями из др. металлов и сплавов возможна контактная коррозия, поэтому необходимо применять рекомендуемые методы защиты контактов. К недостаткам М. с. следует отнести также высокий коэфф. линейного расширения, к-рый на 10—15% выше, чем у алюминиевых сплавов. Деформированным полуфабрикатам из М. с. свойственна нек-рая анизотропия механич. свойств, к-рую следует учитывать при конструировании (см. Магниевые сплавы деформируемые).

Вследствие большого сродства к кислороду и азоту при выплавке магния и его сплавов в воздушной атмосфере поверхность расплавлен, металла защищают слоем флюса. В качестве флюсов применяются различные смеси фтористых и хлористых солей щелочных и щелочноземельных металлов. Чтобы избежать горения металла при литье, в состав формовочных земель вводятся защитные присадки (см. Магниевые сплавы литейные).

При обработке давлением учитывается большая зависимость пластичности М. с. от темп-ры. При комнатной темп-ре магний и его сплавы малопластичны, что объясняется гексагональным строением крис- таллич. решетки, в к-рой скольжение происходит только по одной плоскости базиса. При темп-рах выше 200—225° возможно скольжение также и по др. плоскостям (плоскости пирамиды первого рода первого порядка), что сопровождается резким повышением пластич. металла. Поэтому все виды обработки давлением магниевых сплавов, включая прокатку листов и листовую штамповку, производятся в нагретом состоянии.

Для соединения деталей применяются различные виды сварки, а также клепка, пайка твердыми и мягкими припоями, склеивание. Сваркой исправляют также дефекты литых деталей. Сварка магниевых сплавов связана с нек-рыми трудностями вследствие повышенного сродства к кислороду, образования окислов, шлаков и склонности к горячеломкости. Высокий коэфф. линейного расширения и большая теплопроводность способствуют короблению сварных конструкций. По этим причинам газовая сварка возможна только для отдельных малолегир. сплавов (МА1). Дуговую сварку в среде инертных газов можно широко применять для М. с. Только сплавы с высоким содержанием цинка (ВМ65-1, MJI12) не подвергаются сварке. Остальные сплавы удовлетворительно свариваются как аргонодуговой, так точечной и контактной сваркой.

Плавка и литье М. с. ввиду выделения вредных газов (фтор, хлор, сернистый газ) проводятся при местной вентиляции рабочих мест и общей вентиляции плавильного помещения. При работе с магниевоторие- выми сплавами, помимо общих правил техники безопасности, выполняются спец. правила, обусловленные присутствием в сплавах радиоактивного тория. Фасонное и заготовительное литье производится в отдельном спец. оборудованном помещении. Все операции обработки магниево-ториевых сплавов, связанные с образованием пыли, аэрозолей и газообразных продуктов, выполняются или в отдельных помещениях или на оборудовании, имеющем спец. укрытие и местную вытяжную вентиляцию.

Магниевые сплавы широко применяются в автомобильной, тракторной промышленности, из них изготовляются картеры двигателей, маслосборники, коробки передач, диски колес и другие детали; в электротехнике и радиотехнике для корпусов приборов, телевизоров, деталей электродвигателей; в оптич. пром-сти для корпусов биноклей, фотоаппаратов; в текстильной пром-сти для изготовления бобин, шпулек, катушек идр.;в полиграфической— для матриц, клише, валиков и др. деталей; в судостроении (для протекторов), в авиационной и ракетной технике и во мн. др. областях народного х-ва.

Лит. см. при ст. Магниевые сплавы деформируемые, Магниевые сплавы литейные.

  Цветные металлы и их сплавы. Алюминиевые сплавы

  Малоуглеродистая сталь. Сталь и алюминиевые сплавы - алюминиево ...

  Цветные металлы

  Цветные металлы и их сплавы. Сплавы на основе меди. Сплавы на ...

  Сварка цветных металлов и их сплавов. Сварка алюминия и его сплавов

  Подъем индустриально-технической революции. Технологический ...