Магний в чушках (слитках) МЛ15: литейный сплав для фасонного литья
Магний в чушках (слитках) МЛ15 — это первичный литейный магниевый сплав, выплавляемый по ГОСТ 804-93 и поставляемый в виде чушек массой до 8 кг. Сплав относится к системе Mg–Al–Zn–Mn и предназначен для последующей переплавки в фасонное литьё. В отличие от деформируемых магниевых сплавов, МЛ15 не предназначен для прокатки, прессования или волочения — его структура и свойства оптимизированы под литейные технологии.
Химический состав и структура
Основа сплава — магний (не менее 90 %). Легирующие компоненты обеспечивают сочетание литейных и прочностных характеристик:
- алюминий (Al) — 5,5–7,0 % — повышает прочность и твёрдость;
- цинк (Zn) — 0,8–1,5 % — улучшает жидкотекучесть и коррозионную стойкость;
- марганец (Mn) — 0,15–0,5 % — связывает примеси железа, снижая их вредное влияние;
- кремний (Si) — не более 0,1 % — ограничивается как примесь;
- железо (Fe) — не более 0,05 % — регламентируется для сохранения пластичности;
- медь (Cu) — не более 0,05 % — ограничивается для коррозионной стойкости.
Структура в литом состоянии — -твёрдый раствор алюминия в магнии с включениями фазы MgAl по границам зёрен. Именно эта интерметаллидная фаза определяет упрочнение и склонность к хрупкому разрушению при повышенном содержании алюминия.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Условие измерения | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 1,80–1,83 | 20 C | ГОСТ 8.024 | г/см |
| Температура плавления | 600–630 | атмосферное давление | ДТА | C |
| Предел прочности в | 200 | литьё в песчаную форму | ГОСТ 1497 | МПа |
| Относительное удлинение | 3 | литьё в песчаную форму | ГОСТ 1497 | % |
| Твёрдость по Бринеллю | 50–65 | литое состояние | ГОСТ 9012 | HB |
| Жидкотекучесть | 280–320 | проба на спираль, 700 C | ГОСТ 16438 | мм |
Технологические особенности переплава
Чушки МЛ15 переплавляются в тигельных и отражательных печах под слоем флюса (карналлит + фториды) либо в среде защитного газа SF/CO. Температура заливки поддерживается в диапазоне 680–720 C. Перегрев выше 750 C приводит к интенсивному окислению и насыщению расплава водородом, что вызывает газовую пористость отливок.
Сплав обладает удовлетворительной свариваемостью и обрабатываемостью резанием. Для снятия литейных напряжений применяется отжиг при 250–300 C с выдержкой 2–4 ч и последующим медленным охлаждением.
Области применения
- корпуса приборов и агрегатов в авиационной и ракетной технике;
- детали автомобильных трансмиссий — картеры, крышки, кронштейны;
- элементы корпусов переносного электроинструмента и бытовой техники;
- детали текстильного и полиграфического оборудования;
- заготовки для литья под давлением в приборостроении.
Условия хранения и транспортировки
Чушки МЛ15 хранятся в закрытых сухих складах при относительной влажности не выше 70 %. Магний активно взаимодействует с влагой и кислотами, поэтому контакт с водой, растворами солей и стальной стружкой недопустим. Транспортировка осуществляется в деревянной или металлической таре с обязательной маркировкой партии и указанием номера плавки.
Вопросы и ответы
Чем МЛ15 отличается от МЛ5?
МЛ15 содержит меньше алюминия (5,5–7,0 % против 7,5–9,0 % у МЛ5), что снижает прочность, но повышает пластичность и улучшает свариваемость. МЛ5 применяется для нагруженных деталей, МЛ15 — для менее ответственных отливок сложной конфигурации.
Можно ли использовать чушки МЛ15 для литья под давлением?
Да, сплав пригоден для литья под давлением при температуре расплава 680–710 C и давлении прессования 40–80 МПа. Однако из-за склонности к горячим трещинам требуется тщательная отработка литниковой системы.
Какой флюс применяется при переплаве МЛ15?
Стандартный флюс ВИ-2 на основе карналлита (MgClKCl) с добавками фторидов бария и кальция. Расход флюса — 1,5–2,5 % от массы шихты. Флюс защищает расплав от окисления и рафинирует его от неметаллических включений.
Какие примеси наиболее опасны для МЛ15?
Железо и никель резко снижают коррозионную стойкость, образуя катодные включения. Медь ухудшает пластичность. Содержание Fe ограничено 0,05 %, Cu — 0,05 %, Ni — 0,005 %. Контроль примесей ведётся спектральным анализом каждой плавки.
