Магний в чушках (слитках) Мг95 — технические характеристики и применение
Магний в чушках марки Мг95 — первичный магниевый металл, получаемый электролизом расплавленных солей или восстановлением оксида магния. Чушковый магний Мг95 соответствует требованиям ГОСТ 804-93 и представляет собой слитки трапециевидной формы массой 8–12 кг, предназначенные для дальнейшего переплава в литейных и металлургических производствах.
Химический состав Мг95 регламентирован с высокой точностью: содержание основного металла — не менее 99,95 %, что обеспечивает стабильность свойств при легировании алюминиевых сплавов. Контролируемые примеси включают железо (до 0,004 %), кремний (до 0,004 %), никель (до 0,0007 %), медь (до 0,004 %) и натрий (до 0,001 %). Ограничение содержания железа и никеля критично для коррозионной стойкости конечных изделий, поскольку эти элементы образуют с магнием интерметаллидные фазы, снижающие сопротивление межкристаллитной коррозии.
Металлургические свойства и поведение при плавке
Чушковой магний Мг95 характеризуется плотностью 1,74 г/см при 20 C и температурой плавления 650 C. При нагреве до температур перегрева (720–780 C) металл активно окисляется с образованием рыхлой пленки MgO, не защищающей расплав от дальнейшего взаимодействия с атмосферой. Поэтому плавку Мг95 ведут под слоем флюса (карналлит, ВИ2) или в атмосфере защитного газа (SF, Ar с добавками). Угар магния при переплаве в литейных цехах составляет 2–5 % в зависимости от применяемой технологии.
Жидкотекучесть магния Мг95 при 750 C достигает 350–400 мм по спиральной пробе, что позволяет заполнять тонкостенные формы при литье под низким давлением и в кокиль. Усадка при кристаллизации — 4,2 %, что требует применения прибылей увеличенного сечения при производстве фасонных отливок.
Применение в промышленности
Основной объем потребления магния Мг95 приходится на производство деформируемых и литейных магниевых сплавов: МА2-1, МА5, МЛ5, МЛ10, ВМД7. Чушковой магний вводят в шихту при выплавке алюминиевых сплавов марок АМг3, АМг5, АМг6 для корректировки содержания магния в пределах 0,8–6,8 %. Кроме того, Мг95 применяют:
- в производстве титановых сплавов — как восстановитель при магниетермическом получении губчатого титана;
- при рафинировании никелевых и медных сплавов — для удаления серы и кислорода;
- в качестве легирующего компонента при выплавке циркониевых сплавов для атомной энергетики;
- в химической промышленности — для синтеза магнийорганических соединений (реактивы Гриньяра);
- при производстве пиротехнических составов и осветительных смесей.
Условия хранения и транспортировки
Чушки Мг95 хранят в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 60 %. Контакт с водой недопустим — при повышенной влажности на поверхности слитков образуется гидроксид магния Mg(OH), который при последующем переплаве вызывает повышенное газонасыщение расплава водородом. Транспортировка осуществляется в крытых вагонах или контейнерах с обязательной защитой от атмосферных осадков. При механической обработке чушкового магния (резка, фрезерование) необходимо применять охлаждающие жидкости на минеральной основе — использование водных эмульсий запрещено из-за риска воспламенения мелкодисперсной стружки.
| Параметр | Мг95 | Мг90 | Мг85 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Mg, %, не менее | 99,95 | 99,90 | 99,85 | ГОСТ 3240.1 |
| Массовая доля Fe, %, не более | 0,004 | 0,004 | 0,005 | ГОСТ 3240.5 |
| Массовая доля Si, %, не более | 0,004 | 0,005 | 0,006 | ГОСТ 3240.6 |
| Массовая доля Ni, %, не более | 0,0007 | 0,001 | 0,002 | ГОСТ 3240.9 |
| Массовая доля Cu, %, не более | 0,004 | 0,005 | 0,005 | ГОСТ 3240.10 |
| Масса чушки, кг | 8–12 | 8–12 | 8–12 | ГОСТ 804 |
Особенности выбора и входного контроля
При поставке магния Мг95 в чушках входной контроль включает проверку сертификата качества, визуальный осмотр поверхности слитков и выборочный химический анализ. Поверхность чушек должна быть чистой, без шлаковых включений, оксидных плен и следов коррозии. Допускается наличие незначительной усадки и наплывов, не препятствующих укладке и переплаву. Для ответственных применений — производство авиационных сплавов, электронных компонентов — рекомендуется проводить спектральный анализ каждой партии на содержание железа и никеля, так как именно эти примеси определяют коррозионную стойкость и механические свойства конечных изделий.
Вопросы и ответы
Чем отличается магний Мг95 от Мг90?
Основное отличие — чистота металла: Мг95 содержит не менее 99,95 % магния, Мг90 — не менее 99,90 %. В Мг95 строже нормируются примеси никеля (0,0007 % против 0,001 %) и кремния (0,004 % против 0,005 %), что обеспечивает более высокую коррозионную стойкость и стабильность механических свойств отливок.
Какие флюсы применяют при переплаве магния Мг95?
Наиболее распространены карналлитовые флюсы (ВИ2, ВИ3) и покровные флюсы на основе хлоридов магния и калия. Для защиты расплава также используют газовые смеси с гексафторидом серы (SF) в концентрации 0,2–0,5 % в воздухе или аргоне.
Допустимо ли хранение чушек Мг95 на открытых площадках?
Не рекомендуется. Длительное воздействие атмосферной влаги приводит к образованию гидроксидной пленки на поверхности, что увеличивает газонасыщение расплава при переплаве и повышает угар. Хранение — только в закрытых помещениях с влажностью не более 60 %.
В каких отраслях преимущественно используется магний Мг95?
Основные потребители — авиастроение (магниевые и алюминиево-магниевые сплавы), металлургия титана (восстановитель в производстве губчатого титана), химическая промышленность (магнийорганический синтез) и электронная промышленность (раскисление и легирование специальных сплавов).
