Магниевый пруток МА15: характеристики, сортамент и применение
Магниевый пруток МА15 — деформированный полуфабрикат из магниевого сплава системы Mg–Al–Zn–Mn, легированного алюминием (7,8–9,2 %), цинком (0,2–0,8 %) и марганцем (0,15–0,5 %). Сплав относится к группе средненагруженных коррозионностойких магниевых сплавов и поставляется в виде круглого проката диаметром 8–120 мм, а также в форме прутков квадратного и шестигранного сечения. Стандарт изготовления — ГОСТ 18351-73, сортамент круглого проката регламентируется ГОСТ 18351-73 и ТУ производителей. Пруток МА15 получают горячей прессовкой при температуре 350–420 C с последующим отжигом при 280–350 C для снятия внутренних напряжений.
Технические параметры и механические свойства
Сплав МА15 сохраняет работоспособность в интервале от –70 C до +150 C. Плотность — 1,80 г/см, что обеспечивает выигрыш по массе до 35 % относительно алюминиевых сплавов и до 75 % относительно стали. Предел прочности при растяжении в отожжённом состоянии — 240–280 МПа, предел текучести — 140–170 МПа, относительное удлинение — 6–10 %. Модуль упругости — 42–45 ГПа. Сплав отличается удовлетворительной свариваемостью аргонодуговой сваркой и обрабатываемостью резанием без применения специального инструмента.
| Диаметр, мм | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 250 | 150 | 8 | 50 |
| 20 | 260 | 155 | 7 | 52 |
| 40 | 270 | 165 | 6 | 55 |
| 60 | 275 | 170 | 6 | 58 |
| 80 | 280 | 170 | 5 | 60 |
Химический состав и структура
Химический состав сплава МА15 по ГОСТ 18351-73:
- алюминий (Al) — 7,8–9,2 %
- цинк (Zn) — 0,2–0,8 %
- марганец (Mn) — 0,15–0,5 %
- кремний (Si) — не более 0,10 %
- железо (Fe) — не более 0,05 %
- медь (Cu) — не более 0,05 %
Структура прутка после прессования и отжига — мелкозернистая -твёрдый раствор с включениями фазы MgAl по границам зёрен. Размер зерна не превышает 40–60 мкм, что обеспечивает стабильные механические характеристики по длине прутка. Содержание железа и меди жёстко ограничено для минимизации катодных включений и повышения коррозионной стойкости.
Области применения
Магниевый пруток МА15 применяется в конструкциях, где критичны масса и коррозионная стойкость:
- детали авиационных интерьеров и вспомогательных агрегатов — кронштейны, тяги, элементы крепления
- корпуса приборов и датчиков в нефтегазовой аппаратуре
- анодные заземлители и протекторы в системах катодной защиты трубопроводов
- детали текстильного и полиграфического оборудования — бобины, шпули, направляющие
- элементы оснастки для химического машиностроения, работающие в средах с умеренной агрессивностью
- заготовки для последующей механической обработки в станках с ЧПУ
Обработка и эксплуатационные ограничения
Пруток МА15 обрабатывается точением, фрезерованием и сверлением на стандартном металлорежущем оборудовании. Для предотвращения возгорания стружки при механической обработке применяют обильное охлаждение минеральным маслом и ограничивают скорость резания. Сварка выполняется аргонодуговым методом с использованием присадочной проволоки МА15. Сплав не рекомендуется эксплуатировать в контакте с углеродистой сталью и медными сплавами без изоляционных прокладок — гальваническая пара ускоряет коррозионное разрушение. В морской атмосфере и хлоридсодержащих средах требуется защитное лакокрасочное покрытие или анодирование.
Вопросы и ответы
Какие стандарты регламентируют поставку прутка МА15?
Поставка осуществляется по ГОСТ 18351-73, который устанавливает сортамент, химический состав и механические свойства. Отдельные производители выпускают пруток по собственным ТУ с расширенным диапазоном диаметров.
При какой температуре эксплуатируется пруток МА15?
Рабочий диапазон — от –70 C до +150 C. При нагреве выше 150 C наблюдается снижение прочностных характеристик вследствие разупрочнения фазовых составляющих.
Чем отличается сплав МА15 от МА14?
МА15 содержит больше алюминия (7,8–9,2 % против 5,0–7,0 % у МА14), что повышает предел прочности, но несколько снижает пластичность и технологичность при сварке.
Как хранить магниевый пруток МА15?
Пруток хранят в закрытых отапливаемых помещениях при относительной влажности не выше 70 %. Контакт с влагой и химически активными средами не допускается. Торцы прутков рекомендуется защищать консервационной смазкой.
