RU2098506C1

RU2098506C1 - Magnesium-base alloy

Info

Publication number: RU2098506C1
Application number: RU96111465/02A
Authority: RU
Inventors: Ольга Васильевна Деткова; Борис Иванович Бондарев; Семар Тимофеевич Басюк
Original assignee: Ольга Васильевна Деткова; Борис Иванович Бондарев; Семар Тимофеевич Басюк
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 1997-12-10

Abstract

FIELD: metallurgy; may be used in manufacture of discs for automobiles and aircraft wheels. SUBSTANCE: alloy contains, mas.%: aluminum, 3.0-4.2; zinc, 1.8-2.3; manganese, up to 0.1; copper, 0.005-0.04; nickel, 0.001-0.004; silicon, 0.005-0.04; iron, 0.001-0.01; zirconium, 0.0005-0.005; cerium, 0.005-0.005; magnesium, the balance. EFFECT: higher efficiency. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления дисков автомобильных и авиационных колес. The invention relates to the field of metallurgy and can be used for the manufacture of wheels of automobile and aircraft wheels.

Известен сплав на основе магния, содержащий, мас. цинк 5,1 5,9; цирконий 0,35 0,9; медь 0,04; никель 0,004; кремний 0,04; железо 0,08; магний остальное (ГОСТ 14957-76). Known alloy based on magnesium, containing, by weight. zinc 5.1 5.9; zirconium 0.35 0.9; copper 0.04; nickel 0.004; silicon 0.04; iron 0.08; magnesium the rest (GOST 14957-76).

Недостатком этого сплава является нестабильность коррозионных свойств из-за образования локальных интерметаллидов, содержащих цинк-цирконий, несущих на себе ион хлора, и, как следствие, низкие механические свойства. The disadvantage of this alloy is the instability of corrosion properties due to the formation of local intermetallic compounds containing zinc-zirconium, carrying a chlorine ion, and, as a consequence, low mechanical properties.

Известен сплав на основе магния, содержащий, мас. алюминий 3,8 5,0; марганец 0,3 0,7; цинк 0,8 1,3; медь 0,04; никель 0,004; кремний 0,08; железо 0,04; магний остальное (ГОСТ 14957-76), прототип. Known alloy based on magnesium, containing, by weight. aluminum 3.8 5.0; manganese 0.3 0.7; zinc 0.8 1.3; copper 0.04; nickel 0.004; silicon 0.08; iron 0.04; magnesium rest (GOST 14957-76), prototype.

Недостатком этого сплава является нестабильность макроструктуры, что приводит к разнозернистости, и, как следствие, нестабильность механических свойств по сечению слитка, а затем и полуфабрикатов из него. The disadvantage of this alloy is the instability of the macrostructure, which leads to heterogeneity, and, as a consequence, the instability of the mechanical properties over the cross section of the ingot, and then of semi-finished products from it.

Предлагается сплав на основе магния, содержащий алюминий, цинк, марганец, медь, никель, кремний, железо, цирконий, церий при следующем соотношении компонентов, мас. An alloy based on magnesium is proposed, containing aluminum, zinc, manganese, copper, nickel, silicon, iron, zirconium, cerium in the following ratio of components, wt.

Алюминий 3,0 4,2
Цинк 1,8 2,3
Марганец до 0,1
Медь 0,005 0,04
Никель 0,001 0,004
Кремний 0,005 0,01
Железо 0,001 0,01
Цирконий 0,0005 0,005
Церий 0,0005 0,005
Магний Остальное
Предлагаемый сплав отличается от прототипа тем, что в него дополнительно введены цирконий и церий и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.Aluminum 3.0 4.2
Zinc 1.8 2.3
Manganese to 0.1
Copper 0.005 0.04
Nickel 0.001 0.004
Silicon 0.005 0.01
Iron 0.001 0.01
Zirconium 0.0005 0.005
Cerium 0.0005 0.005
Magnesium Else
The proposed alloy differs from the prototype in that it additionally introduced zirconium and cerium and the components are taken in the following ratio, wt.

Алюминий 3,0 4,2
Цинк 1,8 2,3
Марганец до 0,1
Медь 0,005 0,04
Никель 0,001 0,004
Кремний 0,005 0,01
Железо 0,001 0,01
Цирконий 0,0005 0,005
Церий 0,0005 0,005
Магний Остальное
Техническим результатом является более равномерная устойчивая структура, что приводит к повышению стабильности механических свойств, и, как следствие, повышает ресурс работы изделий из предлагаемого сплава.Aluminum 3.0 4.2
Zinc 1.8 2.3
Manganese to 0.1
Copper 0.005 0.04
Nickel 0.001 0.004
Silicon 0.005 0.01
Iron 0.001 0.01
Zirconium 0.0005 0.005
Cerium 0.0005 0.005
Magnesium Else
The technical result is a more uniform stable structure, which leads to increased stability of mechanical properties, and, as a result, increases the service life of products from the proposed alloy.

Предлагаемое сочетание компонентов и их соотношение позволяет получить мелкозернистую стабильную структуру (в 3 4 раза мельче, чем у прототипа) без локальных интерметаллидов по всему сечению слитка, за счет образования на границах зерен мельчайших частиц сложного химсостава на основе циркония и церия, что затрудняет последующую рекристаллизацию зерна, уменьшает анизотропию свойств и ведет к их стабильности, и, как следствие, повышение ресурса работы изделия, изготовленного штамповкой или ковкой. The proposed combination of components and their ratio makes it possible to obtain a fine-grained stable structure (3–4 times smaller than that of the prototype) without local intermetallic compounds over the entire cross-section of the ingot, due to the formation of tiny particles of complex chemical composition based on zirconium and cerium at the grain boundaries, which complicates subsequent recrystallization grain, reduces the anisotropy of properties and leads to their stability, and, as a consequence, increase the service life of the product made by stamping or forging.

Сплав с выше запредельного содержанием элементов цинка, марганца, Zr и Cl выявил понижение технологичности за счет образования фаз на основе Zn, Zr, которые к тому же приводят к снижению коррозионной стойкости сплава, повышенное содержание церия приведет к снижению коррозионной стойкости за счет образования фаз на основе AlCl. An alloy with a higher content of zinc, manganese, Zr, and Cl elements revealed a decrease in processability due to the formation of phases based on Zn, Zr, which also lead to a decrease in the corrosion resistance of the alloy; an increased cerium content will lead to a decrease in corrosion resistance due to the formation of phases on AlCl based.

Сплав с ниже запредельного содержанием тех же элементов не позволяет создать по границам зерен мельчайших частиц, способных создать преграду для роста зерна. Зерно растет и стабильность макроструктуры заданной величины снижается. Alloy with a below transcendental content of the same elements does not allow creating at the grain boundaries the smallest particles that can create a barrier to grain growth. The grain grows and the stability of the macrostructure of a given value decreases.

Таким образом, наличие по границам зерен мельчайших частиц сложного химического состава на основе циркония и церия затрудняет последующую рекристаллизацию зерен, что уменьшает анизотропию свойств у полуфабрикатов, изготовленных прессованием (прутки, профили), прокаткой (листы, плиты) или ковкой (поковки, штампованные заготовки). Thus, the presence at the grain boundaries of the smallest particles of complex chemical composition based on zirconium and cerium complicates the subsequent recrystallization of grains, which reduces the anisotropy of properties in semi-finished products made by pressing (rods, profiles), rolling (sheets, plates) or forging (forgings, stamped blanks )

Примеры. Готовили сплавы предлагаемого состава и по прототипу (табл. 1). Examples. Prepared alloys of the proposed composition and the prototype (table. 1).

Из полученных сплавов отпрессовали прутки. Свойства прессованных прутков ⌀ 260 мм приведены в табл. 2. From the obtained alloys pressed rods. Properties of pressed rods ⌀ 260 mm are given in table. 2.

Из табл. 2 видно, что предлагаемый сплав имеет стабильные механические свойства за счет устойчивой равномерной структуры, что повышает ресурс работы изделий из него в среднем на 25%
Таким образом, как видно из табл. 2, повышаются прочность и пластические характеристики сплава.From the table. 2 shows that the proposed alloy has stable mechanical properties due to a stable uniform structure, which increases the service life of products from it by an average of 25%
Thus, as can be seen from the table. 2, increase the strength and plastic characteristics of the alloy.

Claims

A magnesium-based alloy containing aluminum, zinc, manganese, copper, nickel, silicon, iron, characterized in that it additionally contains zirconium and cerium in the following ratio, wt.

Aluminum 3.0 4.2
Zinc 1.8 2.3
Manganese To 0.1
Copper 0.005 0.04
Nickel 0.001 0.004
Silicon 0.005 0.01
Iron 0.001 0.01
Zirconium 0.0005 0.005
Cerium 0.0005 0.005
Magnesium Rest