Я вспомнил
1metal.ru Металлургическая торговая площадка 1metal.ru Краткая информация о Магний первичный и магниевые сплавы компаний России на металлоторгующей площадке 1metal.ru 4.6 stars на основе 95
Магний первичный и магниевые сплавы

Магний — металл серебристо-белого цвета, один из самых распространенных элементов в земной коре. Магний кристаллизуется в решетку ГПУ с периодами a = 0,32 нм, с = 0,52 нм и не имеет аллотропических модификаций. Характеристики основных физико-химических и механических свойств приведены ниже.

Характеристики физико-химических и механических свойств магния

Плотность r , (кг/м3) · 10–3 1,74
Температура плавления Тпл, °С 651

Температура кипения Ткип, °С

1107

Скрытая теплота плавления, Дж/г

393

Удельная теплоемкость (при 20–100 °С), Дж/(г · град)

1,03

Теплопроводность l , Вт/(м · град)

157

Удельное электросопротивление r ,
(при 20 °С), Ом · мм2/м.

 0,047

Коэффициент линейного расширения a , при 25 °С, (1/град) · 106

26

Временное сопротивление s в, МПа:

 

в литом состоянии

118

в деформированном состоянии

196

Предел текучести, МПа:

 

в литом состоянии

30

в деформированном состоянии

88

Твердость НВ:

 

в литом состоянии

30,0

в деформированном состоянии

36,0

Относительное удлинение d , %:

 

в литом состоянии

8,0

в деформированном состоянии

12,0

Модуль упругости Е, МПа:

 

в литом состоянии

42000–44000

в деформированном состоянии

41000–43000

Магний — химически активный металл и легко окисляется. Оксидная пленка MgO не обладает высокими защитными свойствами и с повышением температуры скорость окисления быстро возрастает. При нагреве на воздухе до 623 ° С магний воспламеняется. Это затрудняет плавку и разливку магния и его сплавов. Магниевая пыль, мелкая стружка самовозгораются при еще более низкой температуре. Поэтому отливки перед загрузкой в печь для их термообработки необходимо очищать от магниевой пыли, стружки и заусенцев.

Магний первичный (ГОСТ 804–93) выпускают в чушках четырех марок: Мг80, Мг90, Мг95, Мг98 с содержанием магния (в %) 99,80; 99,90; 99,95; 99,98 соответственно. Магний марок Мг80, Мг90, Мг95 — общего назначения, Мг98 — специального применения.

Литой магний имеет крупнокристаллическую структуру и низкие механические свойства: s в = 110–120 МПа, s 0,2 = 20–30 МПа, d = 6–8 %, НВ 30. Низкая пластичность магния при нормальной температуре связана с особенностью решетки ГПУ, в которой скольжение происходит только по базисным плоскостям. Повышение температуры приводит к появлению новых плоскостей скольжения и двойникованию и, как следствие, к увеличению пластичности. Поэтому обработку давлением магния и его сплавов проводят при температуре 320–430 ° С в состоянии наибольшей пластичности.

Из-за низких механических свойств чистый магний как конструкционный материал не применяется. Он используется для производства магниевых сплавов, в пиротехнике, в химической промышленности, а также в металлургии в качестве раскислителя, восстановителя, модификатора и легирующего элемента.

Свойства магния значительно улучшаются при легировании. Основными легирующими элементами магниевых сплавов являются Al, Zn, Mn, Li. Для дополнительного легирования используют Zr, Cd, Ce, Nd и др. Механические свойства магниевых сплавов при температуре 20–25 ° С улучшаются с помощью легирования алюминием, цинком (рис. 14.1) и цирконием, при повышенной температуре — добавкой церия, неодима и, особенно, тория. Цирконий и церий оказывают модифицирующее действие на структуру сплавов магния. Особенно эффективен цирконий: добавка 0,5–0,7 % Zr уменьшает размер зерна в 80–100 раз. Кроме того, Zr и Mn значительно уменьшают вредное влияние примесей железа и никеля на свойства сплавов.

Увеличение растворимости легирующих элементов в магнии с повышением температуры позволяет подвергать сплавы упрочняющей термической обработке: закалке + искусственному старению. Однако термическая обработка магниевых сплавов усложняется из-за весьма медленных диффузионных процессов в магниевом твердом растворе. Малая скорость диффузии требует больших выдержек при нагреве под закалку (до 16–30 ч) для растворения вторичных фаз и обеспечивает закалку при охлаждении на воздухе. Магниевые сплавы не склонны к естественному старению. При искусственном старении необходимы высокие температуры (до 200 ° С) и большие выдержки (до 16–24 ч).

Из других видов термической обработки к сплавам магния применяются различные виды отжига: гомогенизирующий, рекристаллизационный и для снятия остаточных напряжений.

Прочностные характеристики магниевых сплавов значительно повышаются при термомеханической обработке, состоящей в пластической деформации закаленного сплава перед его старением.

Магниевые сплавы обладают рядом преимуществ:

  • высокой удельной прочностью и удельной жесткостью;

  • способностью хорошо поглощать вибрацию;

  • хорошей обрабатываемостью резанием;

  • удовлетворительной свариваемостью и паяемостью.

Это определяет основные области применения магниевых сплавов — в аэрокосмической промышленности, в текстильном машиностроении для изготовления вращающихся деталей с малой инерционностью, в автомобильной промышленности, при производстве облегченных переносных инструментов и бытовых приборов и т. д.

К недостаткам относятся меньшая, чем у алюминиевых сплавов, коррозионная стойкость, трудности при выплавке и литье (газонасыщение, пористость, окисление и др.).

Кроме первичного магния выпускают сплавы магния в чушках (ГОСТ 2581–78), марки и химический состав которых, представлены в табл. 14.1.

Таблица 14.1

Химический состав (%) и марки сплавов магния в чушках (ГОСТ 2581–78)

Марка
сплава

Основные компоненты

Примеси, не более

Al

Zn

Mn

Другие

Al

Si

Fe

Ni

Cu

MM2

1,5–2,2

0,04

0,07

0,05

0,004

0,03

MM2ч

1,7–2,4

0,006

0,004

0,004

0,001

0,002

МА8Ц

7,5–8,7

0,3–0,8

0,2–0,5

0,1

0,02

0,004

0,05

МА8Цэ

7,5–8,7

0,3–1,5

0,2–0,5

0,5

0,028

0,01

0,35

МА8Цч

7,5–8,7

0,3–0,8

0,2–0,5

0,04

0,005

0,001

0,01

МА8ЦБч

7,5–8,7

0,3–0,8

0,2–0,5

0,001–0,002 Ве

0,04

0,005

0,001

0,01

МА10Ц1

9,0–10,0

0,7–1,2

0,2–0,5

0,15

0,05

0,005

0,05

МЦр1Н3

0,2–0,5

0,4–1,1 Zr

2,6–3,2 Nd

0,02

0,02

0,01

0,004

0,01

Эти сплавы применяются в качестве шихтовой составляющей при изготовлении конструкционных магниевых сплавов.

Различают литейные и деформируемые магниевые сплавы, среди которых отдельно выделяют сплавы с особыми свойствами: сверхлегкие, протекторные, с высокой звукопроводностью и с высокой демпфирующей способностью.