Закономерности взаимодействия легирующих компонентов и их влияние на структуру, фазовый состав и свойства литейных магниевых сплавов системы Mg - Zn - Zr

• Автор: Уридия, Зинаида Петровна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Физико-химические процессы, происходящие при плавке

магниевых сплавов

1Л Л. Взаимодействие магния с газами

1Л .2. Взаимодействие магния с флюсами

1.2. Металлохимические свойства элементов Периодической

системы

Е2Л. Атомные радиусы элементов

1.2.2. Электроотрицательность элементов
1.2.3. Валентность и потенциалы ионизации
1.3. Влияние легирующих элементов на структуру и
механические свойства магния
1.4. Модифицирование структуры магниевых сплавов
1.5. Высокопрочные литейные магниевые сплавы
1.6. Термическая обработка отливок
1.7. Технический уровень и тенденции развития в области
создания литейных высокопрочных магниевых сплавов
1.8. Области применения высокопрочных литейных магниевых
сплавов
1.9. Выводы по обзору литературы
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Исследуемые материалы
2.2. Методы испытаний
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕГИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ
И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СТРУКТУРУ, ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА ЛИТЕЙНЫХ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ
3.1. Изыскание композиций высокопрочного литейного
магниевого сплава системы Mg-Zn-Zr
3.2. Исследование влияния легирования на прочностные
характеристики и оптимизация состава композиций
сплавов системы Мёп~2г
3.3. Разработка режимов упрочняющей термической обработки
3.4. Исследование влияния режимов термической обработки на
механические и коррозионные свойства композиций сплавов оптимального состава
3.5. Исследование микроструктуры композиций сплавов
оптимального состава
3.6. Исследование влияния термической обработки на фазовый
состав оптимальных композиций сплавов
3.7. Исследование качества и оптимизация состава магниево

3.8.

4.1.

циркониевом лигатуры
Разработка технологии плавки новых высокопрочных 113 магниевых сплавов и методов рафинирования от неметаллических включений и металлических примесей Разработка методов рафинирования сплавов системы
Mg-Zn-Zr от неметаллических включений и неметаллических примесей
Разработка технологии опытно-промышленной плавки и 119 литья высокопрочных литейных магниевых сплавов системы Mg-Zn-Zr
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАСПОРТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 122 СПЛАВОВ ВМЛ20, ВМЛ24
Перспективы применения новых высокопрочных литейных 126 магниевых сплавов ВМЛ20 и ВМЛ24
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
Т1 - искусственное старение;
Т4 - закалка;
Тб - закалка с охлаждением на воздухе и последующее искус-
ственное старение;
Т61 - закалка с охлаждением в воде при температуре 85~95°С и
последующее искусственное старение;
ов - предел прочности при растяжении (при комнатной
температуре);
ов' - предел прочности при растяжении (при температуре испы-
таний Т);
оо,2 - предел текучести условный при растяжении (остаточная
деформация 0,2%) при комнатной температуре;

о0 2 - предел текучести условный при растяжении (остаточная
деформация 0,2%) при температуре испытаний Т;
5 - относительное удлинение при растяжении;
ств сж - предел прочности при сжатии;
о о/ж - предел текучести условный при сжатии (остаточная дефор-
мация 0,2%);
КО] - удельная ударная вязкость при изгибе образца размером
10x10x55 мм с полукруглым надрезом глубиной 2 мм и радиусом 1 мм;
0-1 - предел выносливости при изгибе при симметричном цикле;
А=4-104 - число циклов до разрушения образца при испытании на
малоцикловую усталость;
Яа - коэффициент асимметрии цикла при испытании на малоцик-
ловую усталость;
/ — частота;

1.5. Высокопрочные литейные магниевые сплавы
Высокопрочные магниевые сплавы применяются для деталей самолетов и вертолетов, посадочных устройств, двигателей, агрегатов, приборов других изделий, работающих в условиях длительного и кратковременного нагружения.
Высокопрочные литейные магниевые сплавы: МЛ4, МЛ4п.ч., МЛ5, МЛ5п.ч., МЛ8, МЛ 12 и МЛ15, обладающие высокими механическими свойствами при комнатной температуре, предназначены для длительной эксплуатации в условиях нагрева до 150°С и кратковременно - до 200°С, кроме сплавов МЛ 12 и МЛ 15, длительно работающих до 200°С и кратковременно - соответственно до 250 и 300°С.
Сплав МЛ5 (МЛ5п.ч.) системы Mg-Al-Zn-Mn обладает хорошими технологическими свойствами. Максимальные механические свойства сплавов данной системы достигаются термической обработкой по режимам Т4 и Тб.
Сплавы МЛ8, МЛ 12 и МЛ 15 системы Mg-Zn-Zr (в сравнении со сплавами системы М§-А1А£п-Мп) обладают следующими свойствами:
- более высоким пределом текучести при комнатной и высоких температурах;
- повышенным сопротивлением ползучести при длительных выдержках;
- пониженной чувствительностью к влиянию изменения сечения и микрорыхлоты на механические свойства, а также к надрезу при статическом нагружении;
- повышенной герметичностью.
Сплав МЛ 12 обладает высокими механическими свойствами в литом состоянии и может применяться в литом и искусственно состаренном состоянии (Т1). Сочетание достаточно высоких значений пределов прочности и текучести при высокой пластичности дает возможность