Я вспомнил
1metal.com Металлургическая торговая площадка 1metal.com Краткая информация о Магний первичный и магниевые сплавы компаний Украины на металлоторгующей площадке 1metal.com 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.