Сплав на основе магния

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в производстве дисков автомобильных и авиационных колес. Сплав содержит следующие компоненты в мас.%: алюминий 3,0 - 4,2, цинк 1,8 - 2,3, марганец до 0,1, медь 0,005 - 0,04, никель 0,001 - 0,004, кремний 0,005 - 0,01, железо 0,001 - 0,01, цирконий 0,0005 - 0,005, церий 0,0005 - 0,005, магний - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления дисков автомобильных и авиационных колес.

Известен сплав на основе магния, содержащий, мас. цинк 5,1 5,9; цирконий 0,35 0,9; медь 0,04; никель 0,004; кремний 0,04; железо 0,08; магний остальное (ГОСТ 14957-76).

Недостатком этого сплава является нестабильность коррозионных свойств из-за образования локальных интерметаллидов, содержащих цинк-цирконий, несущих на себе ион хлора, и, как следствие, низкие механические свойства.

Известен сплав на основе магния, содержащий, мас. алюминий 3,8 5,0; марганец 0,3 0,7; цинк 0,8 1,3; медь 0,04; никель 0,004; кремний 0,08; железо 0,04; магний остальное (ГОСТ 14957-76), прототип.

Недостатком этого сплава является нестабильность макроструктуры, что приводит к разнозернистости, и, как следствие, нестабильность механических свойств по сечению слитка, а затем и полуфабрикатов из него.

Предлагается сплав на основе магния, содержащий алюминий, цинк, марганец, медь, никель, кремний, железо, цирконий, церий при следующем соотношении компонентов, мас.

Алюминий 3,0 4,2 Цинк 1,8 2,3 Марганец до 0,1 Медь 0,005 0,04 Никель 0,001 0,004 Кремний 0,005 0,01 Железо 0,001 0,01 Цирконий 0,0005 0,005 Церий 0,0005 0,005 Магний Остальное
Предлагаемый сплав отличается от прототипа тем, что в него дополнительно введены цирконий и церий и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.

Алюминий 3,0 4,2
Цинк 1,8 2,3
Марганец до 0,1
Медь 0,005 0,04
Никель 0,001 0,004
Кремний 0,005 0,01
Железо 0,001 0,01
Цирконий 0,0005 0,005
Церий 0,0005 0,005
Магний Остальное
Техническим результатом является более равномерная устойчивая структура, что приводит к повышению стабильности механических свойств, и, как следствие, повышает ресурс работы изделий из предлагаемого сплава.

Предлагаемое сочетание компонентов и их соотношение позволяет получить мелкозернистую стабильную структуру (в 3 4 раза мельче, чем у прототипа) без локальных интерметаллидов по всему сечению слитка, за счет образования на границах зерен мельчайших частиц сложного химсостава на основе циркония и церия, что затрудняет последующую рекристаллизацию зерна, уменьшает анизотропию свойств и ведет к их стабильности, и, как следствие, повышение ресурса работы изделия, изготовленного штамповкой или ковкой.

Сплав с выше запредельного содержанием элементов цинка, марганца, Zr и Cl выявил понижение технологичности за счет образования фаз на основе Zn, Zr, которые к тому же приводят к снижению коррозионной стойкости сплава, повышенное содержание церия приведет к снижению коррозионной стойкости за счет образования фаз на основе AlCl.

Сплав с ниже запредельного содержанием тех же элементов не позволяет создать по границам зерен мельчайших частиц, способных создать преграду для роста зерна. Зерно растет и стабильность макроструктуры заданной величины снижается.

Таким образом, наличие по границам зерен мельчайших частиц сложного химического состава на основе циркония и церия затрудняет последующую рекристаллизацию зерен, что уменьшает анизотропию свойств у полуфабрикатов, изготовленных прессованием (прутки, профили), прокаткой (листы, плиты) или ковкой (поковки, штампованные заготовки).

Примеры. Готовили сплавы предлагаемого состава и по прототипу (табл. 1).

Из полученных сплавов отпрессовали прутки. Свойства прессованных прутков ⊘ 260 мм приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что предлагаемый сплав имеет стабильные механические свойства за счет устойчивой равномерной структуры, что повышает ресурс работы изделий из него в среднем на 25%
Таким образом, как видно из табл. 2, повышаются прочность и пластические характеристики сплава.

Формула изобретения

Сплав на основе магния, содержащий алюминий, цинк, марганец, медь, никель, кремний, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит цирконий и церий при следующем соотношении компонентов, мас.

Алюминий 3,0 4,2
Цинк 1,8 2,3
Марганец До 0,1
Медь 0,005 0,04
Никель 0,001 0,004
Кремний 0,005 0,01
Железо 0,001 0,01
Цирконий 0,0005 0,005
Церий 0,0005 0,005
Магний Остальноеп

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.06.2006

Извещение опубликовано: 10.01.2008        БИ: 01/2008

---