Магний и его сплавы

Магний имеет небольшую плотность 1,74 г/см . Особенностью магния является гексагональная кристаллическая решетка, в которой обычно имеется только одна возможная плоскость скольжения. Поэтому магний имеет малую пластичность и обработка давлением затруднена. Недостатком магния является пониженная коррозионная стойкость и способность к самовозгоранию. Для защиты от коррозии на поверхности изделий наносятся тонкие окисные пленки или лакокрасочные покрытия.

Вследствие низких механических свойств в чистом виде в качестве конструкционного материала не применяется и используется для производства сплавов. Магниевые сплавы подразделяются на литейные, предназначаемые для изготовления фасонных отливок, и деформируемые для производств листов, труб, профилей, поковок металлами горячей и холодной обработки давлением.

Литейные сплавы. Важнейшие литейные сплавы построены на основе системы магний – алюминий – цинк (сплавы марок МЛ4 и МЛ5). Плавка ведется под слоем флюса для предотвращения самовозгораний магния. Для уменьшения окисляемости вводятся небольшие добавки бериллия (0,01… 0,02%), который образует окисную пленку на поверхности металла. Измельчение зерна достигается добавками модификаторов в жидкий металл (магнезит, хлорное железо, цирконий).

Магниевые сплавы имеют склонность к образованию микропор и усадочной рыхлости. Наличие переменной растворимости алюминия и цинка в магнии обеспечивает возможность термической обработки сплавов – закалки и закалки со старением. Характерной особенностью магниевых сплавов является малая скорость диффузии, поэтому нагрев под закалку производится длительное время (16…30 часов).

Литейные сплавы магния применяются для отливки сложных по конфигурации деталей самолетов, авиационных и автомобильных двигателей, корпусов приборов, биноклей, фотоаппаратов. Отливка ведется в землю, в кокиль и под давлением.

Деформируемые сплавы. По химическому составу деформируемые сплавы очень близки к литейным сплавам (система магний – алюминий – цинк) и применяются для изготовления штамповок, реже для листов, труб и профилей. Сплавы отличаются низкой пластичностью и для деформирования требуется нагрев до температур 280…500 С. Сплав МАЗ применяется для производства штамповок, профилей, труб, листов.

Другой группой деформируемых сплавов, применяемых в качестве листового материала, являются сплавы магния с 1,3…2,5% марганца. Эти сплавы имеют хорошую пластичность при повышенных температурах и являются наиболее коррозионностойкими из деформируемых сплавов. Сплавы используются для изготовления баков, обшивки некоторых элементов самолета.

Сплавы магния с редкоземельными элементами (церий, неодим, лантан) и с торием применяются в качестве жаропрочных сплавов. Эти сплавы по прочности при температуре 300…350 С превосходят алюминиевые сплавы.