Магниевые сплавы
Чистый магний имеет плотность 1,7 г/см3 и температуру плавления 651 "С. Магний обладает малыми прочностью (σв=120 МПа) и пластичностью (δ=8%).
Магний относительно устойчив против коррозии лишь в сухой среде и при повышении температуры легко окисляется и даже самовоспламеняется.
Промышленность выпускает магний двух марок: Мг1 (99,92% Mg) и Мг2 (99,65% Mg). Применяют сплавы магния с алюминием, цинком, марганцем и реже с титаном. Алюминий и цинк повышают механические свойства, марганец повышает коррозионную стойкость, титан способствует измельчению зерна
Магниевые сплавы делят на деформируемые и литейные.
Деформируемые магниевые сплавы маркируют буквами МА, литейные — МЛ. Деформация магниевых сплавов осуществляется при 250—400 °С. Упрочняющей термической обработке деформируемые магниевые сплавы не подвергают. Их отжигают при 340—400 °С в течение 3—12 ч.
Механические свойства литейных сплавов в большой степени зависят от величины зерна. Для измельчения зерна их перед разливкой модифицируют мелом, магнезитом, цирконием, хлорным железом. Отливки магниевых сплавов для снятия внутренних напряжений подвергают отжигу при 200-250 °С.
Упрочняющая термическая обработка литейных магниевых сплавов состоит из закалки при 380°С (МЛ4) или 415 °С (МЛ5) с выдержкой в течение 10-16 ч, охлаждения на воздухе и последующего старения при 175 °С в течение 15—16 ч. Например, сплав МЛ5 после закалки и старения имеет σв= 220 МПа, δ= 5%.
Магниевые сплавы применяют в авиационной промышленности, в машиностроении и в радиотехнической промышленности.
Титановые сплавы
Титан — металл серебристо-белого цвета, имеет плотность 4,5 г/см3, температуру плавления 1668 °С.
Титан имеет две аллотропические модификации: α-титан и β-титан. Температура перехода α→β равна 882 0С. Свойства титана сильно зависят от чистоты.
Наличие азота и кислорода повышает прочность титана, но сильно снижает пластичность. Присутствие углерода снижает ковкость, ухудшает обрабатываемость резанием, свариваемость титана. Водород повышает чувствительность титана к хрупкому разрушению.
Титан обладает высокой коррозионной стойкостью в атмосфере, пресной и морской воде, в ряде кислот. Титан хорошо куется и сваривается. Упрочнение титана достигается наклепом, легированием, термической обработкой.
Элементы, вводимые в титан, делят на две группы по влиянию их на температуру α→β -превращения.
Алюминий, кислород, азот повышают температуру α→β -превращения. Их называют α -стабилизаторами. Хром, железо, марганец, молибден и ванадий понижают температуру α→β -превращения. Их называют β-стабилизаторами.
Различают три вида титановых сплавов.
Титановые α-сплавы малопластичны, менее склонны к поглощению кислорода и не становятся хрупкими при термической обработке. Это сплавы титана с алюминием.
Титановые β-сплавы наиболее пластичны, но менее прочны, при высоких температурах (выше 700 °С) легко поглощают кислород и азот.
Титановые (α+β)-сплавы хорошо куются, штампуются, поддаются термической обработке и обладают большей прочностью, чем однофазные.
Практическое применение нашли α- и (α+β)-сплавы.
Титановые сплавы можно применять в качестве литейных, так как они обладают хорошими литейными свойствами.
Для снятия внутренних напряжений, возникающих при механической обработке, штамповке и других работах, детали из титановых сплавов подвергают отжигу при 550-6200С. Для снятия наклепа полуфабрикаты отжигают при 650—7500С (продолжительность 20—60 мин, охлаждение на воздухе). Титановые сплавы, легированные β-стабилизаторами, упрочняются закалкой и старением. Например, сплав ВТЗ-1 закаливают с 880 0С, а сплав ВТ8 — с 950 °С. Старение проводят при 500—600 °С.
Титановые сплавы с целью повышения износостойкости подвергают азотированию при 850—950°С в атмосфере азота, очищенного от кислорода. Твердость азотированного слоя 1100—1200 HV.