Магниевые штамповки МА15 в Минске


Магниевые штамповки МА15: свойства, технология и применение

Магниевые штамповки МА15 — это полуфабрикаты, полученные горячей объёмной штамповкой из деформируемого магниевого сплава МА15 системы Mg–Zn–Zr. Сплав относится к группе средненагруженных деформируемых магниевых сплавов и поставляется в виде поковок и штамповок по ГОСТ 18351-73. Наличие циркония в качестве модификатора обеспечивает мелкозернистую структуру, что напрямую повышает технологическую пластичность при штамповке и эксплуатационную трещиностойкость готовых деталей.

Химический состав и механические свойства

Сплав МА15 содержит цинк в пределах 2,5–3,5 %, цирконий — 0,4–0,9 %, остальное — магний. Низкое содержание примесей железа и никеля (не более 0,005 % каждого) определяет повышенную коррозионную стойкость по сравнению с литейными магниевыми сплавами. Штамповки МА15 сохраняют работоспособность в интервале температур от –50 C до +150 C.

ПоказательЗначениеУсловия испытанийТермообработкаПримечание
Предел прочности в 245 МПарастяжение, 20 Cбез ТОвдоль волокна
Предел текучести 0,2 145 МПарастяжение, 20 Cбез ТОвдоль волокна
Относительное удлинение 8 %растяжение, 20 Cбез ТОпродольные образцы
Ударная вязкость KCU 30 кДж/м20 Cбез ТОнадрез по Шарпи
Плотность1,79–1,82 г/см20 C—справочная величина

Технология штамповки

Горячую штамповку МА15 выполняют при температуре заготовки 350–420 C. Нагрев проводят в электрических печах сопротивления с защитной атмосферой или в соляных ваннах. Штамповку ведут на гидравлических прессах усилием 6,3–25 МН и на кривошипных горячештамповочных прессах. Температура штампа поддерживается в диапазоне 250–350 C для предотвращения быстрого охлаждения заготовки. Калибровку и обрезку облоя выполняют в горячем состоянии сразу после деформации.

Для предотвращения возгорания магниевой стружки и заготовок применяют специальные смазки на основе графита и минеральных масел. После штамповки поковки подвергают отжигу при 300–340 C для снятия внутренних напряжений.

Области применения

  • Детали авиационных агрегатов: кронштейны, качалки, корпуса приборов, элементы шасси.
  • Корпусные детали приборов и блоков радиоэлектронной аппаратуры, работающих в условиях вибрации.
  • Элементы топливной и гидравлической арматуры в авиастроении и ракетной технике.
  • Детали текстильного и полиграфического оборудования, где требуется снижение инерционных масс.
  • Компоненты спортивного и медицинского оборудования, включая узлы протезирования.

Преимущества и ограничения

Ключевое преимущество штамповок МА15 — сочетание низкой плотности (в 1,5 раза меньше алюминия) с достаточной прочностью, что снижает массу конструкции на 25–35 % по сравнению со стальными аналогами. Материал хорошо обрабатывается резанием, сваривается аргонодуговой сваркой в среде аргона. Ограничения: пониженная коррозионная стойкость в морской атмосфере без защитных покрытий, склонность к ползучести при температурах выше 150 C, необходимость специальных мер пожаробезопасности при механической обработке.

Вопросы и ответы

Какие стандарты регламентируют поставку штамповок МА15?

Поставка осуществляется по ГОСТ 18351-73, который устанавливает марки, химический состав, механические свойства и правила приёмки поковок и штамповок из магниевых сплавов.

При какой температуре эксплуатируются детали из МА15?

Рабочий диапазон — от –50 C до +150 C. При более высоких температурах наблюдается интенсивная ползучесть, что ограничивает применение в горячих зонах двигателей.

Требуется ли термообработка после штамповки?

Да, для снятия внутренних напряжений проводится отжиг при 300–340 C. Упрочняющей термообработки сплав не требует.

Как защитить штамповки МА15 от коррозии?

Применяют оксидирование, хроматирование или лакокрасочные покрытия. В морской атмосфере обязательна дополнительная защита.