Магний МЛ5

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 23 Августа 2024

Добавлю некоторые дополнительные данные и пояснения для улучшения понимания и полноты информации о магниевом сплаве МЛ5.

Марка: МЛ5	Класс: Литейный магниевый сплав
Промышленное использование: детали с высокой нагрузкой; максимальная рабочая температура: долговременная - 150°C, кратковременная - 250°C

Химический состав сплав МЛ5 в %
Fe	до 0,06
Si	до 0,25
Mn	0,15 - 0,5
Ni	до 0,01
Al	7,5 - 9
Cu	до 0,1
Zr	до 0,002
Be	до 0,002
Mg	89,1 - 92,15
Zn	0,2 - 0,8

Дополнительные данные и характеристики

Твердость: HB 10 -1 = 25 МПа

Линейная усадка, %: 1.1 - 1.3

Температура литья, °C: 720 - 800

Механические свойства сплава МЛ5 при 20°C
Прокат	Размер	Напр.	σв (МПа)	σТ (МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж/м2)
250-255	90-120	4-9	1.6-15	50

Физические параметры сплава МЛ5
T (°C)	E 105 (МПа)	a 106 (1/°C)	λ (Вт/(м·°C))	ρ (кг/м3)	C (Дж/(кг·°C))	R 109 (Ом·м)
20	0.43	78.9	1810	1046.7	890	28.1
100	0.25	-	-	-	1000	25.3

Технология производства сплава МЛ5: Помимо традиционных методов плавки в тиглях и комбинированных технологий, процесс производства литейных магниевых сплавов, включая МЛ5, может осуществляться двухступенчатым комбинированным методом. Характерной чертой этого подхода является то, что полный технологический процесс состоит из совокупности операций, проводимых на двух стадиях в различных плавильных печах.

В первой плавильной печи создаётся промежуточный сплав, который затем переливают во вторую плавильную печь для приготовления рабочего сплава.

Начальная стадия плавки проводится в более крупных стационарных печах различных типов: тигельных, отражательных и индукционных.

Вторая стадия плавки осуществляется в выемных тиглях, размещённых в нагревательных стендах.

Главное преимущество комбинированного метода плавки заключается в высокой производительности, особенно при отливке массивных деталей (от 200 до 600 кг и выше). Также этот метод обеспечивает повышенную коррозионную стойкость сплава.

Плавка комбинированным способом в отражательной ванне. Этот метод используется, когда необходимо получить большой объем жидкого металла с единым химическим составом для изготовления крупных деталей.

Начальная фаза технологического процесса приготовления сплава осуществляется в отражательной печи объемом 3 тонны и более. Печь разогревается до 800–850 градусов Цельсия. В печь добавляют 5–6 кг измельченного флюса (марки № 2 или ВИ2) для очистки дна. Затем загружают разогретую металлическую шихту (материалы шихты нужно загружать за один прием). Сверху материалы шихты присыпают флюсом № 2 в количестве 3-4% от массы шихты. В процессе загрузки шихты и флюса печь должна работать при сниженной подаче топлива.

После загрузки шихты (кроме цинковых компонентов) и добавления флюса начинается плавление. В этот момент печь должна работать на полную производственную мощность.

Если шихту загружают в два этапа, после расплавления первой порции добавляют оставшуюся металлическую шихту и соответствующее количество флюса.

На протяжении всего процесса плавления шихты необходимо внимательно наблюдать за ходом плавки. Участки, где шихта воспламеняется, следует посыпать порошкообразным флюсом вручную или с помощью распылителя флюса, работающего на сжатом воздухе.

После того как шихта расплавится и расплав будет перемешан при температуре 680—700 °C, загружают подогретый цинк и снова перемешивают расплав.

При температуре 710—720 °C с поверхности расплава убирают шлак и загрязненный флюс, наносят свежий флюс ВИ2. После расплавления флюса сплав рафинируют в течение 4—6 минут. Расход флюса при этом составляет 0,5—1,0% от общей массы сплава.

После завершения рафинирования с поверхности расплава удаляется шлак и загрязненный флюс, наносится новый флюс и проводится отстаивание в течение 15—20 минут.

Во время отстаивания берутся пробы для экспресс-анализа с целью контроля химического состава.

Если результаты анализа положительные, по истечении времени отстаивания печь выключают и расплав разливают в съемные тигли, установленные в нагревательные стенды. Разливку прекращают, когда в печи остается около 50 кг расплава.

После завершения разливки под печью очищают от шлака и загрязненного флюса, и приступают к следующей плавке в том же порядке.

В съемных тиглях проводится второй этап технологического цикла приготовления сплава.

Путём очистки от остатков предыдущей плавки подготавливают выемные тигли к следующему этапу технологического процесса плавления сплава перед тем, как залить их расплавленным металлом, прогревают их до темно-красного цвета и посыпают флюсом.

Модификация и рафинирование расплавленного металла, вылитого из отражательной печи в выемные тигли, происходит в жидком состоянии с использованием соответствующих методов для получения рабочего сплава, пригодного для заливки в литейные формы.

Расплавленный металл, перетекший из отражательной печи в выемные тигли, обрабатывается далее при помощи модификации и рафинирования для достижения характеристик рабочего сплава, подходящего для литья форм.

Дополнительная информация: Для повышения свойств антикоррозийной стойкости и прочности изделия из сплава МЛ5 часто покрывают защитными слоями или лакокрасочными покрытиями. Это позволяет продлить срок службы деталей в агрессивных средах.

Состав и свойства магниевого сплава МЛ5

Магниевый сплав МЛ5 содержит в своем составе следующие основные элементы:

• Магний (Mg) - основная составляющая часть сплава.
• Марганец (Mn) - до 1,2%, улучшает коррозионную стойкость и механические свойства.
• Цирконий (Zr) - до 0,8%, повышает прочностные характеристики и устойчивость к коррозии.
• Остальные добавки, такие как алюминий (Al) и редкоземельные металлы в небольших количествах.

Основные свойства магниевого сплава МЛ5 включают в себя:

• Легкость: Магний обладает самой низкой плотностью среди всех инженерных металлов, и сплав МЛ5 не является исключением. Это делает его идеальным выбором для тех случаев, где вес конструкции имеет критическое значение.
• Высокая удельная прочность: Несмотря на свою легкость, магниевый сплав МЛ5 сохраняет высокие прочностные характеристики, позволяя ему выдерживать значительные нагрузки.
• Коррозионная стойкость: Сплав обладает хорошей коррозионной стойкостью благодаря добавлению таких элементов, как марганец и цирконий. Это позволяет использовать МЛ5 в условиях повышенной влажности и воздействия агрессивных сред.
• Теплопроводность и электропроводность: Магний и его сплавы обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью, что делает МЛ5 эффективным материалом для различных теплопередающих устройств и электрических компонентов.
• Отличная обрабатываемость: МЛ5 легко поддается механической обработке, что позволяет применять его в производстве деталей сложной формы с высоким качеством поверхности.
• Экологическая безопасность: Магниевые сплавы считаются экологически безопасными материалами, так как магний является биосовместимым элементом и не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.

В совокупности, все эти свойства делают магниевый сплав МЛ5 востребованным в самых различных отраслях, где требуется оптимальное сочетание легкости, прочности и устойчивости к внешним воздействиям.