12. Сплавы магния

В качестве легирующих добавок в магниевых сплавах используют алюминий, цинк и марганец, растворяющиеся в магнии (рис. 411). Растворимость падает с уменьшением температуры, что позволяет применять для этих сплавов термическую обработку, заключающуюся в закалке с последующим старением.

Рис. 411. Область твердых растворов в системах

Следует отметить, что термическая обработка не имеет для магниевых сплавов такого большого значения, как для алюминиевых, так как у магниевых сплавов не наблюдается при этом столь существенного изменения свойств.

Кроме алюминия, цинка и марганца, являющихся как правило, постоянными компонентами промышленных сплавов магния, в сплав магния вводят и некоторые другие элементы, обычно в сотых долях процента.

Как и алюминиевые сплавы, сплавы магния также подразделяют на деформируемые и литейные (первые маркируются буквами вторые

В табл. 117 приведены составы наиболее распространенных деформируемых магниевых сплавов, а в табл. 118 их механические свойства.

Следует отметить, что в магниевых сплавах эффект старения невелик Дав и поэтому часто ограничиваются одной закалкой, при которой за счет гомогенизации и растворения пограничных выделений

Таблица 117. (см. скан) Состав деформируемых магниевых сплавов

Таблица 118. (см. скан) Механические свойства (типичные) деформируемых магниевых сплавов

заметно повышаются пластические свойства при одновременном и некотором повышении прочностных. Сплав по-видимому, является наиболее прочным магниевым сплавом , вероятно, представляет собой сплав с наиболее высокой удельной прочностью.

Приведем значения удельной прочности сплавов на основе разных металлов, из сопоставления которых видна «жестокая» конкуренция разных сплавов ввиду относительно близких значений удельной прочности. В качестве примера взяты наиболее прочные сплавы каждой группы:

Интересно, что цифра, получаемая от деления прочности на плотность есть одновременно и разрушающая длина в км; т. е. проволока из стали разрушится под действием собственного веса при длине 23 км, поэтому часто удельную прочность измеряют в км.

Очевидно, чтобы получить преимущественное применение того или иного сплава, необходимо повысить прочность (значительно снизить плотность не реально) без потери пластичности и вязкости (надежности): у сплавов магния надо достичь прочности 500, у сплавов алюминия 750, титана 1300 и железа 2200 МПа. Это, вероятно, будет достигнуто (в смысле широкого использования на практике).

Механические свойства литейных сплавов магния приведены в табл. 119.

Химический состав литейных магниевых сплавов близок к деформируемым, но по свойствам они заметно им уступают, особенно по пластичности. Это связано с

Таблица 119. (см. скан) Механические свойства (типичные) литейных магниевых сплавов

Рис. 412. Микроструктура сплава а — в литом состоянии (а-раствор включения ); б — в закаленном состоянии (пересыщенный а-раствор)

грубой литой структурой (рис. 412). Термическая обработка (гомогенизация при нагреве под закалку) приводит к растворению избыточных фаз, сконцентрированных по границам зерен, что повышает пластичность и прочность.