- •Содержание
- •Введение
- •1. Общие сведения о цветных металлах и сплавах
- •1.1 Классификация и свойства чистых металлов
- •1.2. Цветные сплавы
- •1.1.3. Термическая обработка цветных сплавов
- •1.3. Принципы разработки литейных сплавов
- •1.3.1. Общие положения синтеза сплавов
- •1.3.2. Оптимизация состава сплавов
- •2. Легкие цветные сплавы
- •2.1. Алюминиевые сплавы
- •2.1.1. Состав и свойства первичного алюминия
- •2.1.2. Классификация и маркировка алюминиевых сплавов
- •2.1.3. Взаимодействие алюминия с другими элементами
- •2.1.4. Литейные алюминиевые сплавы
- •2.1.5. Новые поршневые сплавы и режимы их термической обработки
- •2.2. Магниевые сплавы
- •2.2.1. Состав и свойства первичного магния
- •2.2.2. Выбор основы и легирующих элементов
- •2.2.3. Классификация магниевых сплавов
- •2.2.4. Литейные магниевые сплавы
- •2.2.5. Сверхлегкие магниевые сплавы.
- •2.3. Титановые сплавы
- •2.3.1. Состав и свойства чистого титана
- •2.3.2. Взаимодействие титана с другими элементами
- •2.3.3. Классификация титановых сплавов
- •2.3.4. Литейные титановые сплавы
- •2.3.4.1. Особенности литейных свойств
- •2.3.4.2. Термическая обработка титановых сплавов
- •2.3.4.3. Области применения титановых сплавов
- •3. Тяжелые цветные сплавы
- •3.1. Медные сплавы
- •3.1.1. Состав и свойства чистой меди.
- •3.1.2. Классификация и маркировка медных сплавов.
- •3.1.3. Взаимодействие меди с другими элементами.
- •3.1.4. Литейные латуни
- •3.1.5. Оловянные бронзы
- •3.1.6. Безоловянные бронзы
- •3.1.6.1.Алюминиевые бронзы
- •3.1.6.2. Свинцовая бронза
- •3.1.6.3. Прочие безоловянные бронзы
- •3.1.7. Медно-никелевые сплавы
- •3.2. Никелевые сплавы
- •3.2.1. Состав и свойства чистого никеля
- •3.2.1. Взаимодействие никеля с другими элементами
- •3.2.2. Жаропрочные литейные никелевые сплавы
- •3.3. Сплавы тугоплавких металлов
- •3.4. Цинковые сплавы
- •3.4.1. Состав и свойства чистого цинка
- •3.4.2 Литейные цинковые сплавы
- •Марки и химический состав литейных цинковых сплавов (гост 25140–93)
- •Некоторые физические и технологические свойства литейных цинковых сплавов (гост 25140–93)
- •3.4.3. Антифрикционные цинковые сплавы
- •3.5. Сплавы на основе олова и свинца
- •3.6. Легкоплавкие сплавы
- •3.7. Сплавы благородных металлов
- •3.7.1. Золото и его сплавы
- •3. Тяжелые цветные сплавы Медные сплавы. Классификация и маркировка медных сплавов
- •Методические указания
- •Плавка цветных сплавов
2.1.5. Новые поршневые сплавы и режимы их термической обработки
2.2. Магниевые сплавы
Магниевые сплавы являются наиболее легкими конструкционными материалами. Но они обладают достаточно высокими механическими свойствами, поэтому по удельной прочности значительно превышают большинство из алюминиевых сплавов. По этому показателю они уступают только высокопрочным алюминиевым сплавам и сплавам на основе титана. Магниевые сплавы отлично поглощают ударные и вибрационные колебания. Из них можно изготовлять корпусные детали, детали сидений транспортных средств с повышенной вибрацией, колеса самолетов и автомобилей.
Магниевые сплавы отлично обрабатываются резанием, полируются, имеют отличный декоративный вид после нанесения защитных покрытий. Это позволяет рекомендовать их для деталей приборов, бытовой техники.
Первое время с начала промышленного производства магний имел исключительно стратегическое назначение и применялся только в военных целях. С конца 50 – х годов прошлого века наблюдается стабильный рост производства и потребления магния и магниевых сплавов, что связано с расширением сфер применения этих материалов, особенно в гражданском машиностроении.
Наиболее примечательным свойством магниевых сплавов, стимулирующим его применение в качестве конструкционного материала, является высокая удельная прочность (см. табл.3). Для некоторых изделий использование магниевых сплавов вызывается технической необходимостью, и стоимость сплава не имеет первостепенного значения. Для гражданских изделий необходимо учитывать экономическую сторону выбора сплава. Так как магниевые сплавы конкурируют в первую очередь с алюминиевыми сплавами, то необходимо учитывать соотношение цен на магний и алюминий.
При отношении 1,25 применение магния эффективно и будет расти. В этом случае стоимость магниевого сплава не превысит стоимости заменяемого алюминиевого сплава, так как вес изделия в магниевом исполнении при равной прочности будет в 1,25 – 1,5 раза меньше, чем в алюминиевом исполнении. При отношении 1,5 темп внедрения магния будет сокращаться.
Главными потребителями магниевых сплавов длительное время были авиакосмические отрасли промышленности. В последние десятилетия наблюдается постоянный рост их использования в автомобилестроении и электронной промышленности, где снижение веса также имеет особое значение. Снижение массы автомобиля улучшает эксплуатационные характеристики (маневренность, быстроходность, грузоподъемность), позволяет снизить расход топлива и сократить выбросы вредных веществ в атмосферу. В 2000 г. В США на автомобиль в среднем приходилось 111,6 кг алюминиевых и 3,6 кг магниевых деталей. По прогнозам в 2020 г. В легковом автомобиле должно быть более 100 кг деталей из магниевых сплавов. Магниевые детали могут быть использованы во всех частях автомобиля: в двигателе с приводом, шасси, кузове и отделке салона. Основными препятствиями на пути широкого применения магниевых отливок в автомобильной и другой транспортной технике являются недостаточные прочность и сопротивление ползучести при температурах свыше 130 оС. Слабое сопротивление ползучести препятствует использованию магниевых сплавов для корпусных деталей, так как может привести к ослаблению болтовых соединений, образованию зазоров и утечке горюче- смазочных материалов, повышению уровня шума и вибрации. Следует отметить, что в автомобильной промышленности делается ставка на получение деталей литьем под давлением.
Длительное время основные магниевые сплавы могли эксплуатироваться только при температурах до 100 – 150 оС. В настоящее время созданы сплавы для работы при температурах до 350 оС, что позволило расширить области их применения. Но эти сплавы содержат дефицитные и дорогие добавки, поэтому продолжается разработка новых дешевых сплавов для литья под давлением.
К недостаткам магниевых сплавов относится сложная технология их плавки и необходимость соблюдения особых правил безопасности на всех технологических переделах.