Деформируемые магниевые сплавы

Двойной сплав системы Mg – Мn (МА8) является одним из широко применяемых магниевых сплавов. Марганец (1,5…2 %) повышает коррозионную стойкость и свариваемость сплава. Кроме того, в этот сплав добавляется 0,15…0,35 % Се. Церий повышает s_в, s_0,2, d и обрабатываемость в холодном состоянии. Сплав МА8 –однофазный, термически неупрочняемый, обладает высокой технологической пластичностью, не склонен к коррозии под напряжением. Применяется в виде листов, труб, профилей для деталей обшивки и арматуры бензо- и маслосистем.

К наиболее распространенным сплавам системы Mg – Аl – Zn –Мn относится сплав МА2-1 и его разновидность МА2–1пч (повышенной чистоты). Они имеют повышенные характеристики прочности и пластичности, высоко технологичны (могут подвергаться прокатке, всем видам листовой штамповки), хорошо сваривается. Как и сплав МА8, они термически не упрочняются и поставляются в отожженном, полунагартованном или горячекатаном состоянии. Недостаток сплава МА2-1– склонность к коррозии под напряжением. Резкое снижение в сплаве МА2–1пч содержания наиболее вредных примесей (Fe, Ni, Сu) приводит к повышению пластичности и коррозионной стойкости.

Сплавы системы Mg – Zn – Zr (MA14, MA15, MA19, MA20) отличаются высокими механическими свойствами из-за упрочняющего действия цинка и модифицирующего действия циркония. Цирконий химически активен по отношению к вредным примесям: железу и газам. В расплаве металла он образует нерастворимые интерметаллиды Zr₂Fe₃ и ZrFe₄, оседающие на дно тигля. Кроме того, цирконий связывает водород и препятствует развитию пористости, а также повышает прочность и коррозионную стойкость магниевых сплавов. Сплавы этой группы могут дополнительно легировать кадмием и редкоземельными металлами (РЗМ). РЗМ, образуя интерметаллиды, повышают жаропрочность сплавов. Сплавы применяют в горячедеформированном и отожженном состояниях, и в искусственно состаренном состоянии после горячей деформации.

В сплавах системы Mg – РЗМ (МА11, МА12) главным легирующим элементом является неодим, они могут дополнительно легироваться Mn и Ni (МА11), или Zr (МА12). Неодим обеспечивает высокую жаропрочность, за счет стабильности твердого раствора и присутствия упрочняющей фазы Mg₉Nd, не склонной к коагуляции в интервале 150…300 °С. Механические свойства сплавов МА11 и МА12 могут быть повышены термомеханической обработкой.

Прочность сплавов системы Mg – Li уменьшается по мере увеличения содержания лития, но даже b-сплавы (Li > 10,4 %) отличаются хорошей прочностью, особенно при дополнительном легировании (Al, Zn, Cd, РЗМ). Модуль упругости и предел текучести на сжатие сплавов этой группы (МА18, МА21) выше, чем у других магниевых сплавов. Сплав МА18 отличается самой малой среди магниевых сплавов плотностью (1,5 г/см³), что обеспечивает высокую удельную прочность. Сплав высоко пластичен, имеет хорошую ударную вязкость. Листовая штамповка, гибка и вытяжка могут проводиться в холодном состоянии.

Механические свойства некоторых деформируемых магниевых сплавов приведены в табл. 1.1.