Akademik

Магниевые сплавы

Магниевые сплавы: Первые М. с. на базе систем магний — алюминий — цинк и магний — марганец, содержащие до 10% алюминия, до 3% цинка и до 2,5% марганца, появились в начале XX в. (под названием «электрон», теперь мало употребляемым). Значение конструкционных промышленных материалов М. с. приобрели в конце 20-х — начале 30-х гг. В промышленных М. с. содержатся добавки алюминия, цинка, марганца, циркония, тория, лития, некоторых редкоземельных металлов, серебра, кадмия, бериллия и др. Общее количество добавок в наиболее легированных М. с. достигает 10—14%. М. с. подразделяют на литейные (для производства фасонных отливок) и деформируемые (для производства полуфабрикатов прессованием, прокаткой, ковкой и штамповкой).
М. с. — наиболее лёгкие из конструкционных сплавов, Плотность их колеблется от 1400 до 2000 кг/м3 (то есть примерно в 4 раза меньше плотности стали и в 1,5 меньше плотности алюминиевых сплавов). М. с. обладают высокими жёсткостью (наибольшая у сплавов магний — литий), теплоёмкостью, демпфирующей способностью.
Максимальный уровень механических свойств достигнут у М. с., легированных иттрием (прочность до 450 МПа). Сплавы этой системы, как и сплавы, легированные неодимом и литием, работают длительно до 300(°)С и кратковременно до 400(°)C. Модуль упругости М. с. колеблется в пределах 41—45 ГПа, модуль сдвига равен 16—16,5 ГПа. При криогенных температурах модуль упругости, пределы прочности и текучести М. с. увеличиваются, а удлинение и ударная вязкость падают, но не в такой степени, как это наблюдается у сталей.
При получении М. с. из-за высокого сродства магния с кислородом поверхность расплава защищают флюсами или специальными газовыми средами. Чтобы избежать горения металла, при непрерывном литье М. с. применяются газовые среды, а при фасонном литье в состав формовочных смесей вводят защитные присадки, кокили красят красками, содержащими борную кислоту. Отливки получают всеми известными способами. М. с. деформируются только после нагрева (исключение составляют сплавы магний — литий с содержанием лития больше 11%). Детали, узлы различных конструкций из деформируемых М. с. изготовляют механической обработкой, сваркой, клёпкой, объёмной и листовой штамповкой. При конструировании деталей из М. с. избегают острых надрезов и резких переходов сечений. Сварке не подвергаются только сплавы с высоким содержанием цинка.
Из-за высокого электроотрицательного потенциала и недостаточных защитных свойств оксидной плёнки М. с. требуют специальных мер для защиты от коррозии. М. с. повышенной чистоты пригодны для эксплуатации в морском воздухе. Некоторые М. с. склонны к коррозии под напряжением. Консервация деталей и полуфабрикатов осуществляется с помощью хроматных плёнок, жидких нейтральных обезвоженных масел, специальных смазок. М. с. пригодны для работы при криогенных, нормальных и повышенных температурах.
В авиационной технике М. с. служат материалом для деталей колёс, систем управления и крыла, корпуса летательного аппарата и двигателей. В 1934 в СССР был построен экспериментальный самолёт из М. с., который в течение четырёх лет выполнил более 600 испытательных полётов.