» » Магний и его сплавы
14.05.2015

Магний

Магний — чрезвычайно реакционноспособный металл; жадно соединяется с кислородом, особенно при повышенных температурах. Как и алюминий, магний образует защитную окисную пленку, но непрочную, поэтому он и его сплавы сильно подвержены коррозии.
Магний кристаллизуется в гексагональной системе. Гексагональная решетка в отличие от кубической имеет не несколько, а только одну плоскость скольжения. Этим и объясняется невысокая пластичность магния и большая разница в свойствах в зависимости от направления и величины зерна.
Меньший удельный вес магния (1,74), лучшая обрабатываемость его резанием и стойкость к восприятию больших ударных нагрузок, чем алюминия, способствуют применению магния как конструкционного материала, но его низкая коррозионная стойкость, невысокая пластичность, низкий предел текучести и пониженные литейные свойства в известной мере снижают ценность этого металла.
В промышленности магний применяется как раскислитель, для магниетермических процессов, в виде порошков и для производства сплавов. В чистом виде как конструкционный материал магний не применяется из-за невысокой прочности.
Термическая обработка магниевых сплавов, в отличие от термической обработки алюминиевых, дает незначительный эффект упрочнения.
В связи с тем, что сплавы магния легко воспламеняются, приходится принимать специальные меры противопожарной безопасности при работе с ними. Химический состав магния, выпускаемого в России, и его марки приведены в табл. 19.
Предел прочности литого магния 8.5—13 кг/мм2, относительное удлинение 3—6%, а твердость по Бринелю 25—30 кг/мм2.
В техническом магнии в качестве примесей присутствуют железо. никель, медь, кремний, натрий и калий.
Железо плохо растворяется в магнии (при 650—655° растворимость железа составляет 0,025%), но даже очень малые количества железа значительно снижают коррозионную стойкость магния и его сплавов. а также увеличивают пористость магния.
Магний и его сплавы

Кремний в количестве свыше 0,03% снижает предел прочности и относительное удлинение магния и его сплавов. Медь уменьшает коррозионную стойкость и несколько снижает механические свойства магния.
Натрий и калий — также вредные примеси в магнии и его сплавах. Натрий вызывает горячеломкость (при содержании его 0,07%), отчего становится невозможной обработка магниевых сплавов. Калий понижает механические свойства при повышенных температурах, увеличивает усадку и пористость магниевых оплавов.
Алюминий сильно повышает прочность магния, улучшает его литейные свойства, но понижает пластичность.
Максимальная добавка алюминия в магний обычно не превышает 9—11%, что определяется пределом растворимости магния в алюминии (см. рис. 6).
Бериллий, вводимый в небольших количествах (до 0,07%), понижает способность магниевых сплавов к окислению и предохраняет жидкий металл от возгорания при разливке. Кадмий повышает ударную вязкость магниевых сплавов.
Марганец, как и в алюминиевых сплавах, повышает прочность, способствует измельчению зерна, а главное — улучшает стойкость магния против коррозии.
Цинк повышает механические свойства магния и способствует появлению эффекта упрочнения, правда, незначительного. Цирконий повышает механическую прочность и пластичность магния. Церий и торий повышают жаропрочность магниевых сплавов. Иногда для повышения плотности структуры, снижения окисляемости и для измельчения зерна в магниевые сплавы вводят незначительные количества кальция (0,05—0.2%).
Магниевые сплавы

Промышленные магниевые сплавы разделяются на литейные и деформируемые.
Химический состав, механические свойства и примерное назначение некоторых магниевых сплавов приведены в табл. 20.
Магний и его сплавы