ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Состав и свойства первичного магнии

Магний обладает гексагональной плотноупакованной (ГПУ) кристаллической решеткой, имеет невысокую температуру плавления (651 °С) и небольшую плотность (1738 кг/м3 при 20 °С и 1600 кг/м3 при температуре плавления), высокое давление пара. Температура кипения магния при атмосферном давлении составляет 1107 °С. Объемная усадка при переходе из жидкого состояния в твердое равна

3.97.. .4.20 %. Магний имеет меньшее, чем алюминий, поверхностное натяжение (560 мН/м при 680 °С), которое снижается от добавок лития, кальция, сурьмы, стронция, свинца, висмута или бора. В литом состоянии он имеет низкие прочность (80... ПО МПа) и относительное удлинение (6...8 %).

Чистый магний характеризуется высокой химической активностью. Он легко окисляется. У образующейся оксидной плены при температуре выше 450 °С отсутствуют защитные свойства. С повышением температуры скорость окисления возрастает, а при 623 °С магний воспламеняется на воздухе. Медь, никель, олово, цинк и алюминий увеличивают скорость окисления магния при повышенных температурах; свинец, серебро, кадмий и таллий почти не оказывают влияния, а церий и лантан несколько замедляют скорость окисления на воздухе.

С азотом при температуре выше 750 °С магний взаимодействует с образованием нерастворимого твердого и хрупкого нитрида Mg.-J^T, снижающего пластические свойства металла. С сернистым газом при

600.. .650 °С взаимодействие сопровождается образованием MgO, MgS04 и паров серы.

Магний в значительно большем количестве, чем алюминий, поглощает водород. С повышением температуры и давления над расплавом растворимость водорода увеличивается (табл. 8.1).

Магний не взаимодействует с растворами едких щелочей, с керосином, бензином, минеральными маслами, устойчив по отношению к фторидам и плавиковой кислоте, но неустойчив в разбавленных минеральных кислотах. С водой магний реагирует с выделением водорода, который является причиной взрывов из-за образования гремучего газа.

ГОСТ 804-93 предусматривает выпуск четырех марок первичного магния, различающихся содержанием примесей (табл. 8.2).

Таблица 8.1

Растворимость водорода

Растворимость водорода

Температура, °С

640

675

725

775

Растворимость, см’/100 г, при давлении. кПа: 27

15,6

23,8

30,6

32,1

54

22,4

33,8

43,3

45,7

81

27,3

41,4

53,2

56,1

101

30,7

46,5

60,1

63,1

Таблица 8.2

Химический состав первичного магния

Марка

магния

Mg, % не менее

Примеси, %, не более

Fe

Si

Ni

Си

А1

Мп

Zn

Pb

Sn

Сумма оговоренных примесей

Сумма Fe, Ni, Си

Любого другого элемента

Мг 80

99,80

0,050

0,050

0.0020

0,0200

0.050

0.050

-

-

0,20

-

0.050

Мг 90

99,90

0,040

0.009

0.0010

0,0040

0.020

0,030

-

-

-

0,10

-

0.010

Мг 95

99,95

0,003

0.004

0.0010

0.0030

0.010

0.010

0,010

0,005

0,005

0,05

0,005

0.010

Мг 98

99,98

0,002

0.003

0,0005

0,0005

0.004

0.002

0.005

0,005

0.005

0,02

-

0.002

Примечания.

  • 1. Массовая доля примесей не должна быть более: хлора - 0,005 % для марок Мг80, Мг90 и Мг95, калия - 0,004 % для марки Мг95, натрия - 0,004 % для марки Мг95.
  • 2. Магний марки Мг90 по требованию потребителя изготавливается с массовой долей титана не более 0,002 %.
  • 3. По согласованию изготовителя с потребителем магний марки Мг95 изготавливается с массовой долей марганца не более 0,004 % при массовой доле натрия не более 0,01 % и сумме массовых долей железа, никеля и меди не более 0,007 %.
  • 4. По требованию потребителя магния марки Мг95 изготавливается с массовыми долями никеля не более 0,0007 % и алюминия не более 0,006 %.

Наиболее вредными примесями являются никель и железо. Они сильно снижают коррозионную стойкость магния. Ввиду малой растворимости в твердом магнии эти примеси при содержании в количестве более 0,01...0,02 % выделяются в виде мельчайших частиц ин- термегаллида Mg2Ni и чистого железа и вызывают резкое усиление атмосферной коррозии за счет образования большого числа гальванических микропар.

Медь и кремний также снижают коррозионную стойкость магния, но в меньшей степени, чем никель и железо. Примеси натрия, калия, водорода, оксидов и хлоридов оказывают отрицательное влияние на свойства магния; сотые доли процента кальция уменьшают газовую пористость отливок; действие большинства других примесей мало изучено.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >