Магний в чушках (слитках) МА18 в Минске


Магний в чушках (слитках) МА18 — технические характеристики и применение

Магний в чушках марки МА18 — это деформируемый магниевый сплав системы Mg–Al–Zn–Mn, поставляемый в виде литых слитков для последующего переплава. Материал предназначен для изготовления полуфабрикатов методами горячей деформации: прессованных профилей, поковок, штамповок, а также листов и плит. Химический состав регламентируется ГОСТ 14957, при этом содержание алюминия находится в пределах 7,8–9,5 %, цинка — 0,2–0,8 %, марганца — 0,15–0,5 %. Легирование алюминием обеспечивает упрочнение за счёт образования интерметаллидных фаз Mg17Al12, а марганец повышает коррозионную стойкость и снижает вредное влияние примесей железа.

Сплав МА18 относится к группе среднепрочных магниевых материалов с хорошей технологичностью при горячей обработке давлением. Температурный интервал деформации составляет 280–420 C, что позволяет использовать стандартное оборудование для прессования и ковки. После термической обработки по режиму Т6 (закалка + искусственное старение) достигаются следующие механические характеристики: предел прочности — 280–320 МПа, предел текучести — 180–220 МПа, относительное удлинение — 8–12 %. Плотность сплава — 1,81 г/см, что делает его одним из наиболее лёгких конструкционных материалов, применяемых в ответственных узлах.

Структура и свойства слитков МА18

Чушки МА18 поставляются с литой структурой, характеризующейся наличием дендритной ликвации и неравновесных эвтектических выделений по границам зёрен. Для устранения ликвации и гомогенизации структуры перед деформацией рекомендуется проводить гомогенизационный отжиг при температуре 380–410 C с выдержкой 12–24 часа. После гомогенизации и последующей горячей деформации формируется мелкозернистая рекристаллизованная структура с равномерным распределением упрочняющих фаз.

Механические свойства слитков в состоянии поставки не являются окончательными — они служат исходным материалом для дальнейшего передела. Контроль качества включает проверку химического состава, макро- и микроструктуры, а также отсутствия усадочных раковин, трещин и неметаллических включений. Допустимое содержание примесей ограничено: железо — не более 0,05 %, кремний — не более 0,1 %, медь — не более 0,05 %, никель — не более 0,005 %.

Применение сплава МА18

Сплав МА18 ориентирован на применение в авиастроении, ракетно-космической технике и оборонной промышленности, где критически важным фактором является минимизация массы конструкции при сохранении несущей способности. Из него изготавливают силовые элементы планера, кронштейны, корпусные детали приборов, элементы шасси и трансмиссионные узлы. Дополнительно материал востребован в производстве:

  • прессованных профилей сложного сечения для каркасов летательных аппаратов;
  • штампованных заготовок для корпусов редукторов и насосов;
  • листов для обшивки и внутренних перегородок;
  • поковок для рычагов управления и тяг;
  • заготовок для механической обработки с последующим анодированием.

Рабочие температуры эксплуатации деталей из МА18 ограничены диапазоном –60…+200 C. При длительном нагреве выше 150 C наблюдается снижение прочностных характеристик вследствие коагуляции упрочняющих фаз. Для защиты от коррозии поверхность деталей подвергают химическому оксидированию или нанесению лакокрасочных покрытий, поскольку магниевые сплавы склонны к электрохимической коррозии при контакте с алюминиевыми и стальными крепежными элементами.

Металлургические особенности переплава

При переплаве чушек МА18 необходимо соблюдать требования пожарной безопасности: магний и его сплавы в расплавленном состоянии активно взаимодействуют с кислородом и влагой. Плавку ведут под слоем флюса или в атмосфере защитного газа (SF6, Ar). Температура перегрева расплава не должна превышать 720–750 C во избежание интенсивного окисления и насыщения газами. Разливку осуществляют в стальные изложницы, обеспечивающие направленную кристаллизацию и получение плотной бездефектной структуры слитков.

ПараметрЗначение для МА18Метод контроляНормативный документПримечание
Предел прочности (Т6)280–320 МПаИспытание на растяжениеГОСТ 14957После закалки и старения
Предел текучести (Т6)180–220 МПаИспытание на растяжениеГОСТ 14957Условный предел текучести
Относительное удлинение8–12 %Испытание на растяжениеГОСТ 14957На базе 5d
Плотность1,81 г/смГидростатическое взвешиваниеГОСТ 18898При 20 C
Температура деформации280–420 CПирометрияТехнологическая инструкцияГорячая обработка давлением
Содержание алюминия7,8–9,5 %Спектральный анализГОСТ 14957Основной легирующий элемент

Особенности заказа и входного контроля

При поставке чушек МА18 каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава и результатов контроля макроструктуры. Входной контроль на предприятии-потребителе включает визуальный осмотр на предмет механических повреждений, следов окисления и загрязнений, а также выборочный спектральный анализ для подтверждения марки. Хранение слитков должно осуществляться в сухих вентилируемых помещениях с исключением контакта с влагой и кислотными средами. При соблюдении условий хранения срок годности материала не ограничен.

Вопросы и ответы

Чем отличается МА18 от магния технической чистоты?

МА18 — это легированный сплав с содержанием алюминия 7,8–9,5 %, цинка и марганца, что обеспечивает существенно более высокие прочностные характеристики по сравнению с техническим магнием. Предел прочности после термообработки достигает 320 МПа против 90–120 МПа у нелегированного магния.

Какая термическая обработка применяется для МА18?

Стандартный режим упрочнения — закалка с нагревом до 380–410 C с последующим охлаждением на воздухе и искусственное старение при 170–200 C в течение 8–16 часов. Допускается также отжиг для снятия напряжений при 250–300 C.

Можно ли сваривать конструкции из МА18?

Сплав МА18 сваривается аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки аналогичного состава. Сварные соединения требуют последующей термической обработки для восстановления свойств в зоне термического влияния. Прочность сварного шва составляет 60–70 % от основного металла.

Какие требования пожарной безопасности при работе с МА18?

При механической обработке необходимо исключать искрообразование и использовать инструмент с острыми углами резания. Стружка магниевых сплавов пожароопасна и должна храниться в закрытых металлических контейнерах под слоем минерального масла. Пожаротушение — только сухими порошковыми составами, применение воды запрещено.