Окончание табл. 6.3

Марка сплава	Способ литья	Вид ТО	сгв, Н/мм^2(кгс/мм^2)	стт, Н/мм^2(кгс/мм^2)	5 при l=5d, %
			не менее
МЛ9	3, О, К, В, Г	Т61	275 (28,0)	175(17,5)	4
	з, О, К, В, Г	Т6	230 (23,0)	110 (11,0)	4
МЛ10	3, О, К, В, Г	Т6	230 (23,0)	140 (14,0)	3
	3, О, К, В, Г	Т61	240 (24,0)	140 (14,0)	3
МЛ 11	3, О, к, в, г	—	120 (12,0)	70 (7,0)	1,5
	3, О, к, в, г	Т2	120 (12,0)	70 (7,0)	1,5
	3, О, к, в, г	Т4-	140 (14,0)	85 (8,5)	3
	3, О, к, в, г	Т6	140 (14,0)	100 (10,0)	2
МЛ12	3, О, к, в, г	—	200 (20,0)	90 (9,0)	6
	3, О, к, в, г	Т1	230 (23,0)	130 (13,0)	5
МЛ15	3, О, к, в, г	Т1	210 (21,0)	130 (13,0)	3
МЛ19	3, к	Т6	220 (22,0)	120 (12,0)	3

* В данной таблице обозначения способов литья те же, что в табл. 6.1; то — термическая обработка; ств — временное сопротивление разрыву; стт — предел текучести; 5 — относительное удлинение.

Двойные сплавы Mg-Zn не используются из-за очень плохих литейных свойств, связанных с очень широким интервалом крис­таллизации - 250... 350 °С.

Элементы цирконий, неодим, церий, иттрий, кадмий, индий, лантан используют в магниевых сплавах как основные или вспо­могательные упрочнители. В сплавах MJI9, MJI10, MJI19 основ­ным легирующим элементом является неодим, его концентрация приближается к предельной растворимости в магнии. Кроме того, он образует интерметаллидную фазу Mg₂Nd. Названные сплавы обладают высокой жаропрочностью - их рабочая температура со­ставляет 250... 300 °С.

Добавки циркония измельчают зерно. Добавки кадмия цели­ком находятся в твердом растворе. Лантан образует самостоятель­ную фазу La₂Mg₁₇.

В литом состоянии магниевые сплавы имеют крупнозернистую структуру. Для измельчения используют модифицирование путем переплава или введением углеродсодержащих модификаторов - гексахлорэтана, гексахлорбензола, мела, мрамора, магнезита, углекислого газа, ацетилена.

Для не содержащих алюминий магниевых сплавов модифици­рование осуществляется цирконием (0,5...0,7%) или кальцием (0,1 ...0,2 %). Модифицирование приводит к измельчению первич­ных выделений твердого раствора и интерметаллидных включе­ний, что в итоге улучшает не только механические, но и литей­ные свойства сплавов.

Особенности литейных свойств магниевых сплавов. Ниже при­ведены интервалы кристаллизации некоторых литейных магние­вых сплавов, свидетельствующие о том, что большинство из них являются широкоинтервальными [3]:

Сплав MJI4 MJI5 MJI6 MJI9 МЛ10 МЛ12 МЛ15

°С 155 115 120 95 95 75 75

Жидкотекучесть литейных магниевых сплавов примерно такая же, как и у алюминиевых сплавов с соответствующими интерва­лами кристаллизации.

Отливки из магниевых сплавов поражены усадочной пористо­стью. Усадочные раковины незначительны. Поэтому отливки, хотя и изготовляются с прибылями, подвергаются пропитке для уве­личения герметичности.

Отливки из магниевых сплавов в большей степени, чем алю­миниевые сплавы, склонны к горячим трещинам, что связано с меньшим (практически в 2 раза) коэффициентом теплопровод­ности (213 против 131 Вт/(м-К)). Особенно это относится к от­ливкам, изготовляемым в металлических формах.

Магниевые литейные сплавы сильнее, чем алюминиевые спла­вы, склонны к насыщению газами, особенно водородом. В алюми­ниевых сплавах содержание Н₂ составляет 1... 5 см³/Ю0 г сплава, а в магниевых сплавах оно достигает 20...30 см³/100 г. Магниевые сплавы чувствительны даже к влажному воздуху, из-за этого про­исходит отсыревание флюса, под слоем которого в обязательном порядке проводится плавка.

Так же, как и алюминиевые сплавы, литейные магниевые спла­вы склонны к образованию плен и неметаллических включений. Поэтому для отливок применяют расширяющиеся литниковые системы. Для очистки магниевых сплавов от неметаллических вклю­чений используют фильтрацию через сетчатые фильтры с разме­рами ячейки 1x1 мм, а также более тонкую очистку через зерни­стые (магнезит, графит, кокс) фильтры.

Широкий интервал кристаллизации является основной при­чиной высокой склонности к дендритной ликвации, поэтому од­ним из видов термической обработки магниевых сплавов является гомогенизация (режимы Т4, Т6).

6.3. Титановые сплавы

Областями применения отливок из литейных титановых спла­вов, имеющих высокую стоимость, являются самолето- и верто- летостроение, где значительным оказывается выигрыш от высо­кой удельной прочности (а_в/р) и малой плотности (4500 кг/м³), а также химическая, нефтеперерабатывающая промышленность, черная и цветная металлургия, где экономически оправдан эф­фект от повышения срока службы деталей, работающих с агрес­сивными технологическими средами, вследствие образования на поверхности плотной защитной пленки ТЮ₂. Данные сплавы ис­пользовались также для изготовления памятников (например, па­мятник Ю.Гагарину в Москве) и спортинвентаря (например, клюшки для гольфа).

По структуре сплавы титана подразделяются на три группы: однофазные а-сплавы, двухфазные (а + р)-сплавы и однофазные р-сплавы.

Основой титановых сплавов является система Ti-А1 (рис. 6.5), в которой содержание алюминия изменяют от 2,6 до 7,0%. Для маркировки титановых сплавов используют буквы «ВТ», номер и букву «Л». Химический состав промышленных сплавов приведен в табл. 6.4 [2].

Сплавы ВТ5Л, ВТ20Л, ВТ21Л являются однофазными а-сплавами, сплавы ВТ6Л, ВТ31Л, ВТ9Л, ВТ14Л - двухфазные

(а + р)-сплавы со значительным содержанием р-фазы, сплав ВТ35Л - псевдо-р-сплав.

Титановые сплавы являются од­ними из самых тугоплавких про­мышленных сплавов (табл. 6.5).

Кроме того, следует отметить низкую теплопроводность этих сплавов, которая в 15 раз меньше, чем у алюминия, и в 4 раза мень­ше, чем у железа. По прочности ти­тановые сплавы превосходят угле­родистые стали и не уступают ле­гированным (табл. 6.6).

Однако по жесткости (модулю упругости) при растяжении-сжа­тии титановые сплавы уступают

даже углеродистой стали, прибли-

^% жаясь к серым чугунам. Титановые Рис. 6.5. Диаграмма состояния сплавы имеют очень высокую хи- Ti-А1 (по данным И. И. Кор- мическую активность, поэтому для нилова) их получения используют гарнисаж-

Таблица