Магний в чушках (слитках) ГОСТ 2856-79: технические характеристики и применение
Магний в чушках по ГОСТ 2856-79 — первичный металл, получаемый электролизом хлорида магния или термическим восстановлением, с массовой долей основного элемента от 99,90 % (марка Мг90) до 99,98 % (марка Мг98). Стандарт регламентирует химический состав, форму и массу слитков, состояние поверхности и упаковку. Чушки отливают массой 8,0 0,5 кг и 12,0 1,0 кг; по согласованию — до 300 кг. Поверхность не должна иметь шлаковых включений, флюсовых натёков и рыхлой структуры глубиной более 5 мм.
Марки и химический состав
ГОСТ 2856-79 устанавливает три марки магния, различающиеся предельным содержанием примесей — железа, кремния, никеля, меди, алюминия, хлора:
- Мг98 — Mg не менее 99,98 %; Fe 0,002 %, Si 0,003 %, Ni 0,0005 %, Cu 0,0005 %; сумма примесей нормируется жёстко.
- Мг95 — Mg не менее 99,95 %; Fe 0,004 %, Si 0,005 %, Ni 0,001 %, Cu 0,001 %.
- Мг90 — Mg не менее 99,90 %; Fe 0,015 %, Si 0,010 %, Ni 0,002 %, Cu 0,005 %; допускается повышенное содержание хлоридов.
Примеси железа и никеля относятся к наиболее агрессивным коррозионным агентам: даже 0,01 % Fe снижает коррозионную стойкость магния в морской атмосфере в разы. Поэтому для ответственных лигатур и сплавов закупают марку Мг98, для раскисления и восстановительных процессов — Мг90.
Физико-механические свойства
Магний — самый лёгкий конструкционный металл с плотностью 1,738 г/см при 20 C. Температура плавления — 650 C, температура кипения — 1090 C. Кристаллическая решётка гексагональная плотноупакованная, что ограничивает пластичность при комнатной температуре и требует нагрева до 200–350 C при обработке давлением. Теплопроводность — 156 Вт/(мК), что важно при расчёте кристаллизаторов и литниковых систем.
| Параметр | Мг90 | Мг95 | Мг98 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Mg, %, не менее | 99,90 | 99,95 | 99,98 | Титриметрия, атомно-абсорбционный анализ |
| Железо Fe, %, не более | 0,015 | 0,004 | 0,002 | Спектральный анализ |
| Кремний Si, %, не более | 0,010 | 0,005 | 0,003 | Фотоколориметрия |
| Никель Ni, %, не более | 0,002 | 0,001 | 0,0005 | Атомно-абсорбционный анализ |
| Медь Cu, %, не более | 0,005 | 0,001 | 0,0005 | Спектральный анализ |
| Хлор Cl, %, не более | 0,005 | 0,003 | 0,002 | Аргентометрия |
Области применения
Чушковый магний служит шихтовой заготовкой для получения магниевых и алюминиевых сплавов, лигатур и восстановительных смесей. Конкретные направления:
- Выплавка литейных и деформируемых магниевых сплавов (МЛ5, МЛ10, МА2-1, МА14) в индукционных и тигельных печах под флюсом ВИ2 или защитной атмосферой SF/CO.
- Производство алюминиево-магниевых сплавов (АМг2, АМг5, АМг6, 5083) в отражательных печах; ввод магния в расплав через колокол или прутковую лигатуру.
- Получение лигатур Mg–Zr, Mg–Mn, Mg–Nd, Mg–Y для модифицирования и легирования специальных сплавов.
- Металлургия титана и циркония: восстановление TiCl и ZrCl магниетермическим способом в реакторах периодического действия.
- Химическая промышленность: получение реактива Гриньяра, магнийорганических соединений, пиротехнических составов.
- Производство анодных заземлителей и протекторов для катодной защиты магистральных трубопроводов, резервуаров и морских платформ.
Упаковка, маркировка, условия хранения
Чушки укладывают в пакеты массой до 1000 кг, скрепляют стальной лентой, транспортируют в крытых вагонах и контейнерах. Хранение — в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не выше 70 %. Магниевая пыль и стружка пожароопасны: температура воспламенения — 550–650 C, поэтому при механической обработке применяют обильное охлаждение минеральным маслом и класс пожаробезопасности D. Гарантийный срок хранения по ГОСТ 2856-79 не ограничен при соблюдении условий.
Вопросы и ответы
Чем марка Мг98 отличается от Мг90 по коррозионной стойкости?
Содержание железа в Мг98 не превышает 0,002 % против 0,015 % в Мг90. Поскольку Fe и Ni образуют катодные включения, скорость коррозии в 3 % NaCl у Мг98 в 5–8 раз ниже, что критично для протекторов и ответственных лигатур.
Какая масса чушки регламентирована ГОСТ 2856-79?
Стандарт устанавливает два основных типоразмера: 8,0 0,5 кг и 12,0 1,0 кг. По согласованию изготовителя и потребителя допускается отливка слитков массой до 300 кг для последующей переплавки на месте.
Можно ли вводить чушковый магний в алюминиевый расплав напрямую?
Да, при температуре расплава 700–730 C чушку вводят через колокол под зеркало металла. Из-за низкой плотности магния (1,738 г/см) и высокой упругости паров при перегреве необходим контроль температуры и защитная атмосфера для снижения угара.
Какие примеси нормирует ГОСТ 2856-79 помимо железа и кремния?
Стандарт ограничивает никель, медь, алюминий, хлор и сумму примесей. Никель и медь наиболее опасны для коррозионной стойкости, хлор — для качества лигатур и пиротехнических составов.
