Магний и сплавы на его основе

Магний – металл светло-серого цвета с температурой плавления 650ºС. Характерной особенностью магния является его малая плотность ‑ 1,73 г/см³ против 2,7 г/см³ для алюминия и 8,94 г/см³ для меди. Технический магний поступает под маркой Мг1 и содержит 99,92% Mg. Основные примеси Fe, Si, Ni, Na, Al, Mn, Cu. На воздухе магний легко воспламеняется и горит с выделением большого количества тепла и ослепительно белого цвета. Магний используется в пиротехнике, химической промышленности и др.

В состав магниевых сплавов чаще вводят алюминий, цинк, марганец, цирконий редкоземельные элементы и другие металлы, которые измельчают зерно сплава, повышают его механические свойства, в т.ч. прочность и пластичность. Редкоземельные металлы, торий и кальций увеличивают жаропрочность магниевых сплавов, бериллий снижает их способность к самовозгоранию в расплавленном состоянии.

Магниевые сплавы делятся на деформируемые, поступающие в виде листов, полос профилей, прутков и поковок, и литейные, предназначенные для изготовления деталей методом фасонного литья. Деформируемые сплавы маркируются буквами МА, литейные ‑ буквами МЛ, далее следует цифра, показывающая номер сплава, например, МА1, МА5, МЛ3, МЛ10.

Деформируемые магниевые сплавы. Сплав невысокой прочности МА1 имеет высокую пластичность. Хорошую свариваемость и коррозионную стойкость, применяется для сварных резервуаров, бензо- и маслобаков, трубопроводов и т.д. Сплавы средней прочности МА8 и МА9 имеют достаточную технологическую пластичность, удовлетворительную свариваемость и коррозионную стойкость и предназначены для изготовления средненагруженных деталей. Высокопрочные сплавы МА2-1, МА5, ВМ 65-1 хорошо обрабатываются прессованием и штамповкой, имеют удовлетворительную коррозионную стойкость. Жаропрочные сплавы МА11 и ВМД-1 хорошо деформируются и свариваются, они пригодны для длительной работы при температуре 250-350ºС. Деформируемые магниевые сплавы особенно выгодно применять для кратковременно работающих конструкций, т.к. их теплопроводность в 2,5 раза выше, чем у сталей. Из этих сплавов изготавливают сварные масло- и бензобаки, арматуру бензо- и маслопроводов самолетов, летательных аппаратов, детали прядильных и ткацких станков.

Литейные магниевые сплавы. Сплав средней прочности МЛ3 применяется для отливок простой формы, требующих повышенной герметичности, а также испытывающих ударные нагрузки. Высокопрочный сплав МЛ5 имеет хорошие литейные свойства и применяется для изготовления тяжелонагруженных крупногабаритных отливок. Жаропрочные сплавы МЛ10 и ВМЛ-1 имеют повышенную коррозионную стойкость; МЛ10 применяется для деталей, работающих при температурах до 250ºС, ВМЛ-1 – для высоконагруженных отливок, длительно работающих при температуре 300ºС и кратковременно при температурах 400-450ºС. Литейные магниевые сплавы имеют невысокий модуль упругости, и вследствие этого высокие демпфирующие свойства (гасят колебания и вибрации конструкции). Сплавы хорошо обрабатываются резанием, но при соблюдении ряда предосторожностей.

Недостатком магниевых сплавов по сравнению с алюминиевыми являются низкий модуль упругости и пониженная устойчивость против коррозии. Для повышения коррозионной стойкости магниевые сплавы подвергают оксидированию; на оксидированную поверхность наносят лакокрасочные покрытия. Вследствие высокой удельной прочности магниевые сплавы нашли широкое применение в самолето- и ракетостроении, автомобилестроении, электротехнике, радиотехнике, в текстильной, полиграфической промышленности, на транспорте и т.д.