Claims (15)
1. Сплав на основе магния, содержащий цинк, легкий редкоземельный металл (ЛРЗМ), марганец, алюминий, железо, кремний, отличающийся тем, что с целью повышения пластичности, ударной вязкости и технологичности, он имеет следующий химический состав, %: (Сплав 1)1. Magnesium-based alloy containing zinc, light rare-earth metal (LRSM), manganese, aluminum, iron, silicon, characterized in that in order to increase ductility, toughness and processability, it has the following chemical composition,%: (Alloy 1 )
Цинк 0,1-3,0Zinc 0.1-3.0
ЛРЗМ (один или несколько элементов этой подгруппы - церий, лантан, неодим, празеодим) 0,05-1,0LRM (one or more elements of this subgroup - cerium, lanthanum, neodymium, praseodymium) 0.05-1.0
Марганец 0,001-0,5Manganese 0.001-0.5
Алюминий 0,001-0,1Aluminum 0.001-0.1
Железо 0,0001-0,05Iron 0.0001-0.05
Кремний 0,0001-0,05Silicon 0.0001-0.05
Магний ОстальноеMagnesium Else
2. Сплав на основе магния по п.1, отличающийся тем, что в него дополнительно вводят модификатор, в виде одной из добавок - цирконий, кальций, стронций, цианамид кальция (CaCN2) в количестве 0,01-1,0%. (Сплав 2).2. The magnesium-based alloy according to claim 1, characterized in that the modifier is additionally introduced into it, in the form of one of the additives - zirconium, calcium, strontium, calcium cyanamide (CaCN2) in an amount of 0.01-1.0%. (Alloy 2).
3. Сплав на основе магния по п.2, отличающийся тем, что ЛРЗМ представляет собой ММ (смесь ЛРЗМ ориентировочного состава: 55% церия -25% лантана - 15%, неодима - 5% празеодима или Д (смесь ЛРЗМ ориентировочного состава: 85% - неодима 15% - празеодима). (Сплав 3).3. The magnesium-based alloy according to claim 2, characterized in that the LRSM is MM (a mixture of LRSM of an approximate composition: 55% cerium -25% of lanthanum - 15%, neodymium - 5% of praseodymium or D (a mixture of LRSM of an indicative composition: 85 % - neodymium 15% - praseodymium). (Alloy 3).
4. Сплав на основе магния по пп.2 и 3, отличающийся тем, что, с целью обеспечения более высоких и стабильных прочностных свойств при повышенных (150-250°С) температурах и уменьшения анизотропии пределов текучести при растяжении и сжатии он дополнительно содержит 0,5-5% иттрия. (Сплав 4).4. Magnesium-based alloy according to claims 2 and 3, characterized in that, in order to ensure higher and more stable strength properties at elevated (150-250 ° C) temperatures and to reduce the anisotropy of yield strengths under tension and compression, it additionally contains 0 , 5-5% yttrium. (Alloy 4).
5. Сплав на основе магния по пп.2 и 3, отличающийся тем, что с целью увеличения и стабилизации эффекта модифицирования, уменьшения окисления сплава в жидком, твердо-жидком и нагретом состоянии, улучшения технологичности при литье в него дополнительно вводят 0,01-0,5% иттрия. (Сплав 5).5. The magnesium-based alloy according to claims 2 and 3, characterized in that in order to increase and stabilize the effect of modification, reduce oxidation of the alloy in a liquid, solid-liquid and heated state, improve processability during casting, 0.01- 0.5% yttrium. (Alloy 5).
6. Сплав на основе магния по пп.2-5, отличающийся тем, что соотношение железа к кремнию в сплаве должно быть 2-6 к 1, а содержание марганца и алюминия, соответственно, менее 0,1 и 0,02%.6. The magnesium-based alloy according to claims 2-5, characterized in that the ratio of iron to silicon in the alloy should be 2-6 to 1, and the content of manganese and aluminum, respectively, less than 0.1 and 0.02%.
7. Сплав на основе магния по п.5, отличающийся тем, что содержание легирующих компонентов должно быть в следующих количествах, %: (Сплав 6)7. The magnesium-based alloy according to claim 5, characterized in that the content of the alloying components must be in the following amounts,%: (Alloy 6)
Цинк 0,1-2,0Zinc 0.1-2.0
ЛРЗМ(ММ) 0,05-0,2LRZM (MM) 0.05-0.2
Цирконий 0,05-0,3Zirconium 0.05-0.3
Иттрий 0,01-0,5Yttrium 0.01-0.5
Марганец 0,001-0,1Manganese 0.001-0.1
Алюминий 0,001-0,02Aluminum 0.001-0.02
Железо 0,0001-0,01Iron 0.0001-0.01
Кремний 0,0001-0,005Silicon 0.0001-0.005
Магний ОстальноеMagnesium Else
8. Сплав на основе магния по п.4, отличающийся тем, что, с целью получения высокой прочности и сопротивления ползучести при температурах 150-250°С содержание цинка должно быть ближе к нижнему пределу (0,1-1,0%), а содержание ЛРЗМ (ММ), иттрия и циркония - ближе к верхнему пределу. (Сплав 7).8. The magnesium-based alloy according to claim 4, characterized in that, in order to obtain high strength and creep resistance at temperatures of 150-250 ° C, the zinc content should be closer to the lower limit (0.1-1.0%), and the content of LRSM (MM), yttrium and zirconium is closer to the upper limit. (Alloy 7).
9. Сплав на основе магния по п.4, отличающийся тем, что, с целью получения высоких прочностных свойств при нормальных, криогенных и повышенных температурах (в т.ч. по пределу текучести на сжатие) содержание цинка, ЛРЗМ (ММ), иттрия и циркония должно быть ближе к верхнему пределу. (Сплав 8).9. The magnesium-based alloy according to claim 4, characterized in that, in order to obtain high strength properties at normal, cryogenic and elevated temperatures (including compressive yield strength), the content of zinc, LRM (MM), yttrium and zirconium should be closer to the upper limit. (Alloy 8).
10. Сплав на основе магния по пп.1 и 4, отличающийся тем, что при его изготовлении в виде гранул, порошка или тонкостенных отливок (изделий) с высокими скоростями кристаллизации (102-106 град/сек) содержание цинка, ЛРЗМ (ММ), иттрия, циркония или марганца должно быть ближе к верхнему пределу. (Сплав 9).10. The magnesium-based alloy according to claims 1 and 4, characterized in that when it is manufactured in the form of granules, powder or thin-walled castings (products) with high crystallization rates (10 2 -10 6 deg / s), the zinc content, LRSM ( MM), yttrium, zirconium or manganese should be closer to the upper limit. (Alloy 9).
11. Способ обработки сплава на основе магния, включающий приготовление шихты, плавку сплава, рафинирование расплава, выстаивание расплава, литье слитков, отливок, гранул (порошков), отличающийся тем, что лигатуры магний - ЛРЗМ (ММ), магний-иттрий, магний-цирконий, магний-марганец перед введением их в расплав подогревают до температуры на 20-50°С ниже температуры неравновесного солидуса соответствующей лигатуры, при этом лигатуры магний-ЛРЗМ (ММ) и магний-иттрий вводят в расплав за 30-60 минут до начала процесса литья.11. A method of processing an alloy based on magnesium, including the preparation of a charge, melting the alloy, refining the melt, melt aging, casting ingots, castings, granules (powders), characterized in that the ligatures are magnesium - LRM (MM), magnesium-yttrium, magnesium- zirconium, magnesium-manganese, before being introduced into the melt, are heated to a temperature of 20-50 ° C below the temperature of the nonequilibrium solidus of the corresponding ligature, while the ligatures of magnesium-LRZM (MM) and magnesium-yttrium are introduced into the melt 30-60 minutes before the start of the process casting.
12. Способ обработки сплава на основе магния по п.11, отличающийся тем, что толстостенные отливки должны быть подвергнуты высокотемпературной термической обработке (гомогенизации) по режиму:12. The method of processing an alloy based on magnesium according to claim 11, characterized in that thick-walled castings must be subjected to high-temperature heat treatment (homogenization) according to the regime:
1. 320-340°С - 8-12 ч + 400-420°С -10-12 ч1.320-340 ° С - 8-12 h + 400-420 ° С -10-12 h
илиor
2. 320-340°С - 8-12 ч + 480-500°С -10-12 ч2. 320-340 ° C - 8-12 h + 480-500 ° C -10-12 h
для сплавов по пп.8 и 9 с высоким содержанием ЛРЗМ (ММ), иттрия и циркония.for alloys according to claims 8 and 9 with a high content of LRSM (MM), yttrium and zirconium.
13. Способ обработки сплава на основе магния по п.12, отличающийся тем, что горячую деформацию гомогенизированного слитка осуществляют методом прессования, ковки и штамповки в закрытом штампе, по меньшей мере, в два этапа.13. The method of processing an alloy based on magnesium according to item 12, characterized in that the hot deformation of the homogenized ingot is carried out by pressing, forging and stamping in a closed die, at least in two stages.
I этап (предварительный)Stage I (preliminary)
- Температура нагрева заготовки и инструмента - 450-480°С.- The heating temperature of the workpiece and tool is 450-480 ° C.
Температура металла в конце деформации - не более 500°С.The temperature of the metal at the end of the deformation is not more than 500 ° C.
- Скорость деформации (истечения) - максимально возможная, не менее 0,11/с.- The rate of deformation (expiration) is the maximum possible, not less than 0.1 1 / s.
- Степень деформации - не менее 50% (коэффициент вытяжки - более 10).- Deformation degree - not less than 50% (drawing ratio - more than 10).
II этап (окончательный)II stage (final)
- Температура нагрева заготовки и инструмента - 380-400°С- The temperature of the workpiece and tool is 380-400 ° C
- Скорость деформации - не более 0,011/с.- The strain rate is not more than 0.01 1 / s.
- Степень деформации - не менее 25%.- Deformation degree - not less than 25%.
14. Способ обработки сплавов на основе магния по п.13. отличающийся тем, что отливки и изделия подвергаются окончательной упрочняющей термической обработке по режиму:14. The method of processing alloys based on magnesium according to item 13. characterized in that the castings and products are subjected to final hardening heat treatment according to the mode:
температура нагрева - 180+20°С,heating temperature - 180 + 20 ° С,
продолжительность нагрева - 50-150 часheating time - 50-150 hours
охлаждение - на воздухе.cooling is in the air.
15. Способ обработки сплава на основе магния по п.11, включающий изготовление гранул, тиксочипсов, порошка, отличающийся тем, что их обработку (изготовление изделий) ведут в твердо-жидком или жидком состоянии при температуре близкой (±10°C) к температуре неравновесного солидуса сплава так, чтобы пластикация твердых заготовок на стадии подачи к форме способствовала их измельчению в процессе трения, скольжения, в т.ч. с участием сдвиговой деформации (не менее 3 кг/мм2), облегчающих переход в твердо-жидкое или жидкое состояние с вязкостью и текучестью, обеспечивающих под давлением подачу однородного сплава (расплава) в полость формы со скоростью (скорость впрыска), исключающей захват газов.15. The method of processing an alloy based on magnesium according to claim 11, including the manufacture of granules, thixochips, powder, characterized in that their processing (manufacturing of products) is carried out in a solid-liquid or liquid state at a temperature close to (± 10 ° C) to a temperature nonequilibrium solidus of the alloy so that the plasticization of the solid billets at the stage of feeding to the mold facilitates their grinding during friction, sliding, incl. with the participation of shear deformation (not less than 3 kg / mm 2 ), facilitating the transition to a solid-liquid or liquid state with viscosity and fluidity, providing under pressure a uniform alloy (melt) into the mold cavity at a speed (injection speed) that excludes gas capture .