Магний МА8
Марка: МА8 | Класс: Магниевый деформируемый сплав |
Использование в промышленности: для листов, плит, штамповок сложной конфигурации; для сварных конструкций; предельная рабочая температура: 200°C -длительная, 250°C -кратковременная |
Химический состав в % сплава МА8 | ||
Mn | 1,5 - 2,5 | |
Mg | 97,5 - 98,5 |
Дополнительная информация и свойства |
Твердость материала: HB 10 -1 = 40 МПа | |
Линейная усадка, %: 5.4 |
Механические свойства сплава МА8 при Т=20oС | |||||||
Прокат | Размер | Напр. | σв(МПа) | sT (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
220-250 | 140-160 | 7-12 | 50 |
Физические свойства сплава МА8 | ||||||
T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
20 | 0.42 | 133.9 | 1780 | 51 | ||
100 | 23.7 | 1046.7 |
Получение деформируемых сплавов магния (в том числе МА8): Слитки из различных магниевых сплавов, получаемые методом полунепрерывного литья с непосредственным охлаждением водой, имеют неодинаковую структуру по величине зерна.
Слитки из сплавов МА2, МАЗ, МА5, ВМ65-1 характеризуются мелкокристаллической, однородной и равноосной структурой и не нуждаются в модифицировании.
Слитки из сплавов MA1, МА8, МА9, МА11, МА13 и ВМ17 характеризуются грубой кристаллической структурой и нуждаются в модифицировании.
Полуфабрикаты, полученные обработкой давлением из слитков магниевых сплавов с грубой кристаллической структурой, имеют более низкие механические свойства, чем полуфабрикаты из слитков с мелкокристаллической структурой. Поэтому получение слитков из магниевых сплавов с мелкокристаллической структурой является одной из важных задач в области заготовительного литья.
Существующие методы искусственного измельчения литейных магниевых сплавов перегревом и обработкой углеродсодержащими солями для деформируемых магниевых сплавов в условиях полунепрерывного литья слитков из отражательных печей большой емкости неприемлемы. Объясняется это следующим.
1. Эффект модифицирования перегревом проявляется только в случае модифицирования магниевых сплавов системы магний — алюминий — цинк в стальных тиглях. Перегрев сплава
в графитовых тиглях и подовых печах к измельчению структуры не приводит.
2. Эффект модифицирования магниевых сплавов углеродсодержащими веществами сохраняется только в течение не более 40 мин, а процесс литья слитков из отражательных печей большой емкости длится 8—10 ч. Следовательно, данный метод будет обеспечивать модифицированную структуру только тем слиткам, которые будут отлиты в течение первых 40 мин, последующие слитки будут отливаться с немодифицированной структурой, так как эффект модифицирования исчезнет.
Длительный период разливки сплава отрицательно влияет и на затравочный эффект выгораемых специальных металлических добавок. Например, исследованиями установлено, присадка малой добавки циркония в магниевые сплавы с марганцем при разливке сплава из отражательной печи полунепрерывным методом не приводит к измельчению зерна в структуре слитка, так как модифицирующий эффект специальных добавок при длительной разливке сплава исчезает.
Специальные затравочные добавки, которые бы сохраняли модифицирующий эффект в расплаве магниевых сплавов продолжительное время, пока не найдены.
Положительное влияние на измельчение зерна структуры слитков магниевых сплавов, отливаемых полунепрерывным методом, оказывают физические методы воздействия на жидкий металл в момент его кристаллизации.
Из физических методов измельчения структуры легких сплавов наиболее эффективным является метод наложения электромагнитного поля на кристаллизующуюся зону слитка. Этот метод доведен до промышленного применения и дает хорошие результаты по устранению столбчатой структуры в слитках.
Электромагнитное поле, наложенное на зону кристаллизации, вызывает электродинамические силы в кристаллизаторе, под воздействием которых происходит перемешивание расплава в лунке, и обеспечивает однородное температурное поле жидкого металла в лунке. Благодаря этому явлению создаются благоприятные условия для равноосной кристаллизации металла и получения слитка с мелкокристаллической структурой и повышенными механическими свойствами. Схема промышленной установки полунепрерывного литья плоских слитков из легких сплавов с наложением электромагнитного поля приведена на рис. 84.
Оптимальными условиями воздействия электромагнитного поля применительно к сплаву МА8, по данным исследования, являются температура в пределах 710—720° С и сила тока на выходной стороне трансформатора высокого напряжения до 200 а при скорости литья 4—5 см/мин.
Повышение температуры литья до 740—760° С, а также понижение силы тока до 180—190 а ослабляют эффект влияния электромагнитного поля на измельчение структуры слитка.
Краткие обозначения: | ||||
σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
sв | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
sT | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м3 | |
HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С | |
HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σtТ | - предел длительной прочности, МПа | |
HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |