Патент на изобретение №2198234
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ МАГНИЯ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО
(57) Реферат: Изобретение относится к металлургии, авиационной технике, а именно к получению высокочистых коррозионно-стойких сплавов на основе магния. Технической задачей изобретения является повышение коррозионной стойкости и чистоты сплава, а также изготовление из него изделий при сохранении стабильно хороших механических свойств. Предложен сплав на основе магния, включающий Al, Zn, Mn и примеси, который дополнительно содержит Cd, Ca, Zr, Ti и пониженное количество примесей при следующем соотношении компонентов, мас.%: Al 7,3-8,7, Zn 0,4-1,0, Mn 0,18-0,7, Cd 0,2-0,4, Са 0,04-0,2, Ti 0,004-0,007, Zr 0,003-0,004; примеси, не более Fe 0,004, Si 0,03, Ni 0,001, Cu 0,02, Mg – остальное и изделие, изготовленное из него. Техническим результатом данного изобретения является получение сплава с улучшенными механическими свойствами, повышенной коррозионной стойкостью и чистотой по примесям, а также изготовление из него изделий при сохранении стабильно хороших механических свойств. 2 с.п. ф-лы, 2 табл. Изобретение относится к области металлургии, авиационной техники, а именно к получению высокочистых коррозионно-стойких сплавов на основе магния. Известен и широко применяется в промышленности сплав марки МЛ5 [1] на основе магния, включающий, мас.%: Mg – Основа Аl – 7,5 – 9,0 Zn – 0,2 – 0,8 Мn – 0,15 – 0,5 примеси, не более Si – 0,25 Fe – 0,06 Ni – 0,01 Сu – 0,1 Изделиями (деталями) из этого сплава являются, например, корпуса приборов, кронштейны, рамы и т.д. Недостатками известного сплава являются низкая чистота сплава по примесям и невысокая коррозионная стойкость. Недостатком изделий из известного сплава являются сравнительно ограниченные сроки их эксплуатации, невысокая коррозионная стойкость и нестабильные механические свойства. Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является сплав на основе магния марки МЛ5пч [1] следующего химического состава, мас.%: Mg – Основа Аl – 7,5 – 9,0 Zn – 0,2 – 0,8 Mn – 0,15 – 0,5 примеси, не более Si – 0,08 Fe – 0,007 Ni – 0,001 Сu – 0,04 Изделиями из сплава-прототипа являются, например, корпуса насосов и агрегатов, маслоотстойники, кронштейны и т.д. Недостатками сплава-прототипа являются нестабильные механические свойства, недостаточно высокая коррозионная стойкость и чистота сплава по примесям. Недостатками изделий из сплава-прототипа являются недостаточно высокая коррозионная стойкость, нестабильные механические свойства и по современным требованиям недостаточно длительный срок эксплуатации. Технической задачей изобретения является повышение коррозионной стойкости и чистоты сплава и изделий из него при сохранении стабильно хороших механических свойств. Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен сплав на основе магния, включающий Al, Zn, Mn и примеси, который дополнительно содержит Cd, Ca, Zr, Ti и пониженное содержание примесей при следующем соотношении компонентов, мас.%: Mg – Основа Al – 7,3 – 8,7 Zn – 0,4 – 1,0 Mn – 0,18 – 0,7 Cd – 0,2 – 0,4 Ca – 0,04 – 0,2 Ti – 0,004 – 0,007 Zr – 0,003 – 0,004 примеси не более Fe – 0,004 Si – 0,03 Ni – 0,001 Сu – 0,02 и изделие, изготовленное из него. Авторами установлено, что дополнительное содержание в сплаве Ti, Zr снижает содержание примесей Fe, Si, Ni, Сu в заявляемых пределах, повышает коррозионную стойкость и чистоту сплава. Эти качественные характеристики сплава повышаются за счет введения в сплав циркония и титана, которые образуют с вредными примесями железа, кремния, никеля в жидком металлическом расплаве твердые интерметаллические соединения, оседающие на дно печи из-за большей их плотности в сравнении с магниевыми сплавами. Высокая коррозионная стойкость предлагаемого сплава, повышенной по примесям чистоты, объясняется увеличением перенапряжения водорода в связи с уменьшением микрокатодов в сплаве. Микрокатодами в сплаве являются присутствующие в нем примеси. Кальций уменьшает микрорыхлоту в изделиях (деталях), а кадмий упрочняет твердый раствор сплава и этим вместе стабилизируют его механические свойства. Пример осуществления. В тигельную печь загружают магний, после его расплавления вводят компоненты сплава и проводят необходимые технологические операции в процессе его приготовления. Марганец вводят в расплав из лигатуры алюминий – марганец, цирконий из лигатуры магний – цирконий, а титан из лигатуры алюминий – титан, титановой губки или другим способом. Остальные компоненты вводят непосредственно из металлов. Готовый жидкий сплав разливают в литейные песчаные формы, кокиль и пресс-формы для литья под давлением. Химический состав предлагаемого сплава и сплава прототипа представлен в таблице 1. Механические свойства сплава исследовались на образцах, термообработанных по режиму Т4. Коррозионная стойкость определялась на нетермообработанных образцах посредством погружения их 3% раствор NaCl на 48 часов. Показателем коррозионной стойкости является количество выделившегося водорода с единицы поверхности образца. Коррозионная стойкость также определялась по потере массы образцов. Следует отметить, что чем больше водородный показатель коррозионной стойкости, тем ниже коррозионная стойкость сплава. Сравнительные свойства сплавов приводятся в таблице 2. Анализ таблицы 2 показывает, что коррозионная стойкость предлагаемого сплава превосходит в 4-5 раз коррозионную стойкость сплава-прототипа, а его чистота по примесям в 2-6 раз. Механические свойства предлагаемого сплава по сравнению со сплавом-прототипом выше: по пределу прочности на 5%; по пределу текучести на 30%; по относительному удлинению на 28%. Предлагаемый сплав не токсичен, его производство не требует дополнительного оборудования. Изделия из предлагаемого сплава имеют более высокую надежность и длительный ресурс. Литература 1. ГОСТ 2856-79 “Сплавы магниевые литейные”. Технические требования. Формула изобретения
Al – 7,3-8,7 Zn – 0,4-1,0 Mn – 0,18-0,7 Cd – 0,2-0,4 Са – 0,04-0,2 Ti – 0,004-0,007 Zr – 0,003-0,004 Примеси, не более Fe – 0,004 Si – 0,03 Ni – 0,001 Cu – 0,02 Mg – Остальное 2. Изделие, отличающееся тем, что оно изготовлено из сплава, выполненного по п.1. РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
