4 МАГНІЙ ТА ЙОГО СПЛАВИ

Магній (Мй) - лужноземельний метал світло-сірого кольору. Температура плавлення магнію 650°С, густина - р=1,74 г/см3. Магній має ГЩП гратку (сІат =0,319 нм, с/а=1,623).

Магній має низькі показники теплопровідності та пластичності. При температурах від 20 до 200°С зсув при деформації є можливим лише у площині базису (0001). Деформація може здійснюватися ков­занням або двійникуванням. При температурах, що перевищують 200­300°С, з'являються додаткові площини ковзання і двійникування

(10 11) та (1120) і пластичність зростає, тому деформація магнію пе­реважно проводиться в діапазоні 350-450°С. Рівень міцності магнію вищий за міцність алюмінію (ав«180 МПа).

Магній має низьку корозійну стійкість, плівка окислу МйО, що утворюється при взаємодії з повітрям, не забезпечує захисних власти­востей. Магній та його сплави прискорено кородують в електролітах при контакті з іншими металами, що пов'язано зі значним електроне­гативним зарядом. При легуванні магнію цирконій та марганець під­вищують корозійну стійкість; залізо, мідь, кремній та нікель - погір­шують. При температурі вище 500-550°С магній здатний самодовільно спалахувати, горіння відбувається дуже швидко. Магнієві сплави за­довільно зварюються, легко оброблюються різанням.

Технічно чистий магній маркують: Мг90, Мг95, Мг96. Магній чутливий до наявності домішок. Залізо, натрій та калій практично не розчиняються в магнії, не утворюють сполук і виділяються майже у чистому вигляді. Кремній, мідь та нікель утворюють нерозчинні в твердому стані сполуки, що виділяються на межах зерен. Найбільш шкідливими вважаються домішки заліза, міді та нікелю.

Більша частина магнію використовується при отриманні титану магніто-термічним способом, решта - для виготовлення сплавів.

Найбільш поширеними є сплави магнію на основі систем Мй-ЛІ(<10% Лі), Мй-2п(<5-6% 2п), Мй-Мп(<2,5% Мп), Мй-2г(<1,5% 2г).

Магній з алюмінієм та цинком утворює діаграми стану евтекти­чного типу (рис. 4.1).

\, °С 600 Р

 

400

200

Мд

10

20 % (мас.)

ЗО

АІ

Мд

4

8

% (мас.)

12

2п

а

б

Рисунок 4.1 - Діаграми стану систем Мй-Лі (а), Мй-7п (б)

Алюміній та цинк сприяють зміцненню а-твердого розчину, при одночасному підвищенні показників пластичності. Зміцнення зберіга­ється лише до температур 150-200°С.

Марганець та цирконій утворюють з магнієм діаграми стану пе-ритектичного типу (рис. 4.2).

 

Рисунок 4.2 - Діаграми стану систем Мй-Мл (а), Мй-7г (б)

Марганець здатний утворювати з магнієм твердий розчин. Мак­симальна розчинність Мл в гратці магнію відповідає температурі 653°С і складає 2,3%. Із зниженням температури з а-твердого розчину виділяється марганець. Марганець підвищує опір корозії та поліпшує зварюваність. Цирконій та цинк подрібнюють зерно, поліпшують ме­ханічні властивості, підвищують опір корозії. Сполуки Мй2и, Мйі7А1і2 підвищують міцність сплавів. Кремній, алюміній та цинк - зміцнюють твердий розчин. За впливом на пластичність елементи поділяють на дві групи:

- елементи, що зменшують пластичність (Мл,

- елементи, що, до певних концентрацій, підвищують пласти­чність (Іл, 2и, А1, Се).