Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Высокопрочные сплавы системы Mg - Al - Zr
Явление измельчения зерна магния под воздействием циркония, сопровождаемое существенным повышением прочностных и пластических свойств (рис. 1.2), было обнаружено в 1937 году и послужило основанием для разработки сплавов без алюминия.
Рис. 1.2. Влияние циркония на число зерен (n/мм2), предел прочности (σв), предел текучести (σ0,2) и относительное удлинение (δ). Видно, что наибольшее измельчение зерна происходит при содержаниях циркония более 0,5%. При этом наблюдается и наиболее сильное повышение условного предела прочности. Условный предел текучести интенсивно повышается до содержания циркония около 0,5-0,6%. Объяснение полученных результатов можно получить из рассмотрения диаграммы состояния сплавов магний - цирконий (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Начальный участок диаграммы состояния сплавов Mg - Zr. Со стороны магния при температуре 6540 С имеется перитектическое превращение. Растворимость циркония в жидком магнии при этой температуре составляет 0,6%, а в твердом магнии 3,6%. Растворимость циркония в твердом магнии при понижении температуры резко уменьшается и при 3000 С составляет около 0,3%. Следует обратить внимание на резкое повышение температуры ликвидуса при содержаниях циркония свыше 0,6%. В сплавах, содержащих 0,6% и более циркония к моменту кристаллизации основного твердого раствора будут находиться кристаллы циркония, которые являются зародышами. Структура сплава измельчается. Заметное уменьшение размера зерен в сплавах наблюдается при меньших содержаниях циркония. Уже после введения 0,2-0,3% Zr размер зерна уменьшается в 30-40 раз, а при введении 0,5-0,6% — в 80-100 раз. Несмотря на то, что принятое по ГОСТу содержание циркония в сплавах укладывается в пределы от 0,4 до 1,1%, фактическое его содержание должно быть меньше. Для получения высоких механических свойств желательно иметь в сплаве не менее 0,6% циркония, а получить более 1,0% в реальных литейных цехах крайне затруднительно. Модифицирующий эффект циркония сохраняется при введении в магний таких элементов, как цинк, кадмий, церий, кальций, торий, серебро, которые являются легирующими для некоторых сплавов и элементов, которые присутствуют как примеси — таких, как свинец, висмут, таллий, медь и бериллий. В то же время алюминий, кремний, марганец, никель, железо, сурьма и водород уменьшают модифицирующий эффект, так как образуют с цирконием не растворимые в магнии интерметаллидные соединения. В связи с этим сплавы с цирконием не легируют алюминием и марганцем.
Легирование сплавов магний - цирконий цинком способствует повышению прочностных характеристик. Условный предел текучести растет при увеличении цинка до 10%, а временное сопротивление разрыву — до 5,5-6% цинка. Относительное удлинение при этом снижается, но остается на достаточно высоком уровне (примерно 5-6%). Типичным представителем сплавов системы Mg - Zn - Zr является сплав Мл 12, содержащий 4,0-5,0% цинка и 0,6-1,1% циркония. Основное преимущество этого сплава по сравнению со сплавом Мл 5 заключается в том, что он обеспечивает более высокие прочностные характеристики при достаточно высоком относительном удлинении в литом состоянии или после низкотемпературного отпуска (Т1). В состоянии Т1 сплав должен обеспечивать σв ≥ 226 мПа, σ0,2 ≥ 127 мПа, δ ≥ 5%. Он может длительно работать при температурах до 2000 С, а кратковременно — до 2500 С. На базе 3-ей системы Mg - Zn - Zr могут быть получены сплавы с 8-9% цинка, которые после полной термической обработки обеспечивают получение временного сопротивления разрыву около 300-310 мПа, однако, удлинение при этом очень низкое — не более 1,5-2,5%. Дополнительное легирование серебром позволяет сохранить прочностные характеристики на высоком уровне с одновременным повышением пластических свойств. Серебро с магнием со стороны магния образует диаграмму состояния эвтектического типа с переменной в зависимости от температуры растворимостью серебра в магнии. При эвтектической температуре (4710 С) растворимость составляет около 15,5% (по массе) и резко уменьшается при понижении температуры и составляет 8,0, 3,0 и < 1,0% при 400, 300 и 2000 С соответственно. Распад твердого раствора происходит с образованием интерметаллида Mg3Ag, который, как и магний, имеет гексагональную решетку с параметрами а = 4,94 А0, с = 7,82 А0 и с/а = 1,58. При небольших содержаниях серебра тройные сплавы Mg - Zr - Ag нечувствительны к термической обработке, и только присутствие цинка позволяет повысить прочностные свойства за счет закалки с последующим искусственным старением. Упрочнение происходит за счет выделения фазы AgZn в дисперсном виде. Сплав системы Mg - Zn- Zr - Ag -Cd входит в ГОСТ 2586 под маркой Мл 18.
Учитывая дефицитность серебра, был разработан сплав Мл 22, который еще не введен в ГОСТ и отличается от Мл 18 тем, что вместо серебра вводится более высокое содержание кадмия, который полностью входит в твердый раствор. Химический состав сплавов и их свойства приводятся в таблице 1.2. Химический состав и механические свойства высокопрочных магниевых сплавов Таблица 1.2
По сравнению со сплавами Mg - Zn - Al сплавы системы Mg - Zn - Zr - (Me) обладают рядом преимуществ: 1. Более высокие значения пределов прочности и текучести. 2. Меньшая чувствительность к толщине стенки отливки, т. к. сплавы Mg - Zn - Zr проявляют меньшую склонность к развитию микрорыхлоты. Поры располагаются в виде отдельных включений по границам зерен. В сплавах Mg - Al - Zn пористость имеет разветвленный характер и располагается в виде цепочки по границам зерен. 3. Более высокое отношение предела текучести к пределу прочности. У сплавов Mg - Zn - Al оно составляет (1/3 - 1/2,5), в то время как у сплавов Mg - Zn - Zr - (Me) оно примерно равно 2/3.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-12; просмотров: 88; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.137.198.96 (0.009 с.) |