Магний МЛ10
Автор: Волков Семён
Дата публикации: 23 Августа 2024
| Марка: МЛ10 | Класс: Магниевый литейный сплав |
| Промышленное применение: используется для создания нагруженных деталей, требующих высокой герметичности и устойчивости размеров. Максимальная рабочая температура: 250°C - для длительной эксплуатации, 350°C - для кратковременной. | |
| Химический состав сплава МЛ10 (в %) | ||
| Fe | до 0,01 | |
| Si | до 0,03 | |
| Ni | до 0,005 | |
| Al | до 0,02 | |
| Cu | до 0,03 | |
| Zr | 0,4 - 1 | |
| Be | до 0,001 | |
| Mg | 95,18 - 97,3 | |
| Zn | 0,1 - 0,7 | |
| Y | 2,2 - 2,8 | |
| Дополнительная информация и свойства |
| Твердость материала: HB 10 -1 = 26 МПа | |
| Линейная усадка, %: 1.2 - 1.5 | |
| Температура литья, °C: 720 - 800 |
| Механические свойства сплава МЛ10 при T=20°C | |||||||
| Прокат | Размер | Напр. | σв(МПа) | sT(МПа) | δ5 (%) | ψ (%) | KCU (кДж/м2) |
| 226-235 | 137 | 3 | 50 | ||||
| Физические свойства сплава МЛ10 | ||||||
| T (°C) | E 10-5 (МПа) | a 106 (1/°C) | λ (Вт/(м·°C)) | ρ (кг/м3) | C (Дж/(кг·°C)) | R 109 (Ом·м) |
| 20 | 0.43 | 113 | 1780 | 1046.7 | ||
| 100 | 28 | |||||
Перед началом плавки плавильные печи тщательно очищают от остатков предыдущего плавления. Если в этих печах ранее использовались магниевые сплавы других марок, содержащие недопустимые компоненты для нового сплава, необходимо провести промывочную плавку с использованием флюса или магния. Также следует убедиться, что плавильные инструменты и разливочные ковши чистые.
Процесс плавки осуществляется в следующем порядке.
В заранее подготовленную отражательную печь загружают основную массу шихты, состоящую из свежих чушковых металлов и возврата производства. Плавку проводят под соответствующим флюсом. После расплавления шихты, загруженной в печь, продолжают нагрев до температуры 720—740°C и добавляют цинк, если это необходимо. При достижении температуры 800°C вводят в расплав цирконий в 3—4 приема, используя солевой сплав или лигатуру Л2, которые кладут на поверхность расплава, очищенную от шлака и флюса. Мгновенно после каждой добавленной порции солевого сплава расплав тщательно перемешивают. Через 10—15 минут после введения циркониевого солевого сплава берут пробу для экспресс-анализа на содержание циркония.
Когда анализ на содержание циркония оказывается удовлетворительным, расплав нагревают до 740 °C и при данной температуре рафинируют флюсом на протяжении 10 минут. Расход флюса в этом этапе составляет 1,5% от общей массы шихты. По завершении рафинирования, расплав оставляют на оседание на 40 минут. Затем его переливают в раздаточные тигли, где под слоем флюса без содержания хлористого магния разогревают до 720—780 °C, после чего вводят в расплав редкоземельные металлы (неодим, лантан, церий). После полного растворения этих металлов в расплаве, его рафинируют флюсом в количестве 0,5% от массы шихты на протяжении 3—5 минут и выдерживают 20—30 минут. В заключение, при данной технологической температуре, сплав разливают по формам.
Плавка магниевых сплавов с добавлением тория требует особого внимания из-за радиоактивной природы тория. Вследствие этого необходимо принимать меры предосторожности для предотвращения попадания радиоактивных веществ в организм и защиты от их излучения при плавке и дальнейшей обработке литых изделий.
В качестве материала для шихтовки используются первичные металлочушки, производственный возврат, лигатуры и флюс.
Металлический торий добавляется в сплав при температуре 780—800°C в форме чушек, ториевой стружки либо лигатуры магния с торием, содержащей 10—30% тория.
При расчете шихты рекомендуется ориентироваться на верхнюю границу содержания тория в сплаве.
Материалы для шихтовки, которые содержат торий (например, отходы производства, торий, лигатуры с торием и т.д.), следует хранить в специально оборудованном помещении с эффективной системой вытяжной вентиляции.
Для создания магниевых сплавов с торием используют тигельные печи с извлекаемым стальным тиглем.
Процесс плавки проводится под покрытием, содержащим хлористый магний. Методика плавки в тигельных печах с извлекаемым тиглем аналогична методике плавки магниевых сплавов, не содержащих торий. Изделия из магниевых сплавов с торием следует хранить в особых помещениях.
Введение тория рекомендуется производить небольшими дозами, не превышающими 1,5 кг за один раз. При этом необходимо учитывать потери тория, превышающие 25%.
Сплав МЛ10 также обладает отличной коррозионной стойкостью, что делает его пригодным для использования в агрессивных средах, таких как морская вода или химические растворы. Это свойство позволяет применять его в судостроении и химической промышленности.
С точки зрения механики, магниевые сплавы, связанные с МЛ10, обладают высоким удельным показателем прочности. Это означает, что материал сочетает в себе легкость и достаточную механическую прочность, что отлично подходит для производства авиационных и автомобильных компонентов, где важен каждый грамм веса.
Стоит также отметить, что сплав МЛ10 является биосовместимым материалом. Это открывает широкие возможности для его применения в медицине, в частности для изготовления имплантатов и других медицинских инструментов.
Работа с магниевыми сплавами, включая МЛ10, требует соблюдения строгих норм безопасности и использования специализированного оборудования из-за их легкой воспламеняемости при высоких температурах.
Применение магния МЛ10 в технике
Сплав магния МЛ10 нашел широкое применение в различных областях техники благодаря своим уникальным свойствам. В силу своей легкости и прочности, он стал популярен в авиационной и автомобильной промышленности, а также в производстве спортивного инвентаря и электроники.
В авиационной промышленности магний МЛ10 используется для изготовления различных конструкционных элементов, таких как корпусные детали, кронштейны, каркасы и другие компоненты, где важно сочетание легкости и прочности. Эти параметры обеспечивают снижение веса летательных аппаратов, что в свою очередь улучшает их топливную эффективность и повышает грузоподъемность.
В автомобильной промышленности сплав МЛ10 активно применяется в производстве деталей двигателей, трансмиссий и шасси. Использование этого сплава позволяет уменьшить общий вес автомобиля, что уменьшает расход топлива и снижает выбросы вредных веществ в атмосферу. Кроме того, магний МЛ10 обладает высокой коррозионной стойкостью, что продлевает срок службы автомобильных компонентов.
В производстве спортивного инвентаря магний МЛ10 также находит свое применение. Легкость и прочность сплава делают его отличным выбором для изготовления велосипедных рам, компонентов лыжных креплений, а также различных частей спортивного оборудования. Это позволяет спортсменам достигать высоких результатов за счет уменьшения веса и повышения надежности инвентаря.
Не менее важна роль магния МЛ10 в электронике. Благодаря своей электропроводности и теплопроводности, сплав используется для производства корпусов и охлаждающих систем для различных электронных устройств. Это обеспечивает эффективное рассеивание тепла и защиту компонентов от перегрева, что особенно важно в условиях высокой плотности электронных схем.
Таким образом, сплав магния МЛ10 является важным материалом в различных областях техники, благодаря своим уникальным свойствам, таким как легкость, прочность, коррозионная стойкость и теплопроводность. Это делает его незаменимым в производстве различных конструкций и деталей, где важны эти качества.
