Промышленный магний имеет маркировку, подразумевающую определённую чистоту. Например, в марке Мг96 содержится 99,96% магния, а в марке Мг95 – 99,85% магния.
Магниевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные, неупрочняемые и упрочняемые термообработкой. Деформируемые магниевые сплавы имеют маркировку типа МА5, а литейные – типа МЛ6. Цифры обозначают условный номер сплава и ничего не говорят о процентном составе, который определяется по номеру сплава с помощью нормативной таблицы.
Магниевые сплавы могут обладать следующими механическими свойствами: sт=280 МПа (МА14), sв=350 МПа (МА14), НВ 80 (МА14), d=19% (МА2-1).
Магниевые сплавы обладают высокой удельной прочностью, хорошо работают при динамических нагрузках, имея высокую способность поглощать энергию удара и вибрационные колебания. Положительным свойством магниевых сплавов является также их высокая удельная теплоёмкость. Температура поверхности деталей из этих сплавов при одинаковом количестве поглощённого тепла в 2 раза ниже температуры поверхности деталей из низкоуглеродистых сталей и на 20% ниже, чем у деталей из алюминиевых сплавов. Поэтому магниевые сплавы используют для изготовления топливных баков ракет и картеров автомобильных двигателей. Благодаря способности поглощать тепловые нейтроны и не взаимодействовать с ураном магниевые сплавы используют для изготовления элементов атомных реакторов. Жаропрочные магниевые сплавы могут длительно работать при температуре 350°С.
Но из-за малой коррозионной стойкости поверхность изделий из магниевых сплавов приходится защищать специальными покрытиями.
Маркировка, механические и эксплуатационные свойства
Титановых сплавов
Для получения сплавов с заданными свойствами титан легируют алюминием, молибденом, ванадием, марганцем. Наибольшее применение нашли сплавы, легированные алюминием. Маркировка титановых сплавов типа ВТ5 или ОТ4 является условной и ничего не говорит ни о составе, ни о свойствах конкретного сплава, которые можно узнать из нормативных таблиц.
Титановые сплавы могут обладать следующими механическими свойствами: sт=1400 МПа (ВТ15), sв=1500 МПа (ВТ15), НВ 420 (ВТ15), d=27% (ВТ1-00).
Титановые сплавы значительно (в 1,5–2 раза) превосходят по прочности большинство углеродистых и коррозионно-стойких сталей и аналогичны в этом отношении лучшим маркам высоколегированных конструкционных и теплостойких сталей, и жаропрочных никелевых сплавов. А по удельной прочности титановые сплавы в 2–2,6 раза превосходят лучшие марки высоколегированных сталей, алюминиевых и жаропрочных никелевых сплавов. Титановые сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью и хладостойкостью, а также немалой жаропрочностью. Всё это обуславливает их широчайшее применение в авиационной и ракетной технике, судостроении и энергомашиностроении.
Классификация, маркировка, механические
И эксплуатационные свойства медных сплавов
Медь имеет маркировку, подразумевающую определённую чистоту. Например, в марке М1 содержится 99,9% меди, а в марке М3 – 99,5% меди.
Медные сплавы подразделяют на латуни – сплавы меди с цинком (до 50% Zn), и бронзы – сплавы меди с другими элементами, в числе которых, но только наряду с другими, может быть и цинк.
Латуни и бронзы делят на деформируемые и литейные, которые отличаются от деформируемых тем, что в их состав вводят добавки, улучшающие литейность. Однако эти добавки снижают пластические свойства литейных латуней и бронз по сравнению с деформируемыми.
Латунь маркируют буквой Л, после чего следуют буквы основных названий входящих в сплав элементов и цифры, указывающие количество соответствующего элемента в процентах. Например, ЛЦ40Мц3А означает латунь, содержащую 40% цинка, 3% марганца и 1% алюминия; ЛЦ23А6Ж3Мц2 означает латунь, содержащую 23% цинка, 6% алюминия, 3% железа, 2% марганца. Благодаря хорошей обрабатываемости давлением и резанием, широкому диапазону свойств, красивому цвету и сравнительной дешевизне латунь является наиболее распространенным медным сплавом.
Латуни могут обладать следующими механическими свойствами: sт=570 МПа, sв=760 МПа, НВ 190, d=55%.
Бронзу маркируют буквами Бр, после чего следуют буквы основных названий входящих в сплав элементов и цифры, указывающие количество соответствующего элемента (О – олова, А – алюминия, К – кремния, Б – бериллия, С – свинца, Ц – цинка, Ф – фосфора, Н – никеля, Мц – марганца) в процентах. Буква Л в конце говорит о том, что эта бронза литейная. Например, БрО5Ц5С5 означает бронзу, содержащую 5% олова, 5% цинка и 5% свинца; БрА9Ж3Л означает литейную бронзу, содержащую 9% алюминия и 3% железа. Наиболее часто используют оловянные и алюминиевые бронзы, реже кремнистые, бериллиевые и свинцовые.
Бронзы могут обладать следующими механическими свойствами: sт=900 МПа, sв=1000 МПа, НВ 250, d=40%.
Медные сплавы обладают высокой прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью и антифрикционностью.
Таблица 1.1. Сопоставление механических свойств, которыми могут обладать
Разные виды конструкционных материалов после термообработки
Вид материалов | Предел текучести sт, МПа | Предел прочности sв, МПа | Твёрдость НВ | Остаточное удлинение d, % |
Стали | 2750 | 4200 | 740 | 67 |
Чугуны | 700 | 1000 | 550 | 22 |
Алюминиевые сплавы | 630 | 700 | 180 | 23 |
Магниевые сплавы | 280 | 350 | 80 | 19 |
Титановые сплавы | 1400 | 1500 | 420 | 27 |
Латуни | 570 | 760 | 190 | 55 |
Бронзы | 900 | 1000 | 250 | 40 |
Наглядное сопоставление предельных свойств различных видов конструкционных материалов представлено в табл. 1.1.
Из табл. 1.1 наглядно видно, что стали обладают наиболее широким диапазоном возможных механических свойств, что, наряду с относительной дешевизной, и обуславливает их наиболее широкое применение в технике по сравнению с любым другим видом конструкционных материалов.