RU2218438C2 - Сплав на основе магния и способ его получения - Google Patents
Сплав на основе магния и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2218438C2 RU2218438C2 RU2001135786/02A RU2001135786A RU2218438C2 RU 2218438 C2 RU2218438 C2 RU 2218438C2 RU 2001135786/02 A RU2001135786/02 A RU 2001135786/02A RU 2001135786 A RU2001135786 A RU 2001135786A RU 2218438 C2 RU2218438 C2 RU 2218438C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- aluminum
- zinc
- manganese
- alloy
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 63
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 19
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 9
- -1 aluminum - zinc- manganese - silicon Chemical compound 0.000 claims abstract description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 12
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 229910020068 MgAl Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100310513 Botryococcus braunii SMT-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017028 MnSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006776 Si—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- KBMLJKBBKGNETC-UHFFFAOYSA-N magnesium manganese Chemical compound [Mg].[Mn] KBMLJKBBKGNETC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
- C22C23/02—Alloys based on magnesium with aluminium as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/20—Obtaining alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/22—Obtaining magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сплавам на основе магния, в частности к составу магниевых сплавов и способам их получения, которые находят широкое применение в автомобильной промышленности. Предложен сплав на основе магния, содержащий следующие компоненты, вес.%: алюминий 2,5-3,4, цинк 0,11-0,25, марганец 0,24-0,34, кремний 0,8-1,1, магний - остальное. Предложен способ, включающий загрузку компонентов, заливку расплавленного магния и введение титансодержащего плава с флюсом при постоянном перемешивании. Загрузку легирующих компонентов: алюминия, цинка, марганца и кремния осуществляют в виде твердой лигатуры алюминий-цинк-марганец-кремний. Затем проводят заливку расплавленного магния, а перед введением титансодержащего плава с флюсом расплав нагревают, проводят выдержку при перемешивании. В частных воплощениях изобретения соотношение лигатуры к магнию составляет 1:(18-20), расплав нагревают до 720-740oС; выдержку проводят в течение 1-1,5 ч. Техническим результатом изобретения является снижение себестоимости производства сплава, а также его высокие эксплуатационные свойства. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к сплавам на основе магния, в частности к составу магниевых сплавов и способам их получения, которые находят широкое применение в автомобильной промышленности.
Разработаны различные сплавы для специальных видов применения, например для литья под давлением автомобильных деталей. Среди таких сплавов экономически выгодными и широко используемыми при изготовлении автомобильных деталей являются сплавы на основе магния-алюминия, например сплавы марки АМ50А и АМ60В (AM означает, что сплав содержит алюминий и марганец), содержащие примерно от 5 до 6 вес.% алюминия и следы марганца, и сплавы на основе магния-алюминия-цинка, например сплав AZ91D (AZ означает, что сплав содержит алюминий и цинк), содержащий примерно 9 вес.% алюминия и примерно 1 вес.% цинка.
Недостатком этих сплавов является их низкая прочность и плохое сопротивление ползучести при повышенных рабочих температурах. Это приводит к тому, что указанные выше магниевые сплавы оказываются мало пригодными для автомобильных двигателей, в которых такие узлы, как картер коробки передач, во время срока службы испытывают температуры вплоть до 150oС. Плохое сопротивление ползучести у таких узлов может привести к уменьшению усилия, затягивающего крепежную деталь в болтовом соединении, и, следовательно, к утечке масла в двигателе.
Известен сплав на основе магния (Авт. свид. 442225, опубл. БИ 33 1974 г. ), содержащий в качестве легирующих компонентов алюминий, цинк, марганец, кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий - 6-15
Цинк - 0,3-3,0
Марганец - 0,1-0,5
Кремний - 0,6-2,5
Магний - Остальное
Недостатками данного сплава являются низкая пластичность и высокая горячеломкость, недостаточно высокая прочность сплава, что не позволяет использовать такой сплав в автомобильной промышленности.
Алюминий - 6-15
Цинк - 0,3-3,0
Марганец - 0,1-0,5
Кремний - 0,6-2,5
Магний - Остальное
Недостатками данного сплава являются низкая пластичность и высокая горячеломкость, недостаточно высокая прочность сплава, что не позволяет использовать такой сплав в автомобильной промышленности.
Известен магниевый сплав для литья под давлением (Сборник статей Института металлургии им. Байкова. - Магниевые сплавы. - Изд. Наука, 1978, стр. 140-144), сплав содержит легирующие ингредиенты: алюминий, цинк, марганец, кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий - 3,5-5,0
Цинк - менее 0,12
Марганец - 0,20-0,50
Кремний - 0,5-1,5
Медь - менее 0,06
Никель - 0,03
Недостатком данного сплава является то, что подобранный количественный состав компонентов придает сплаву низкие механические свойства, в частности сплав, обладающий небольшим интервалом кристаллизации, имеет повышенную склонность к образованию трещин при затрудненной усадке и низкую жидкотекучесть.
Алюминий - 3,5-5,0
Цинк - менее 0,12
Марганец - 0,20-0,50
Кремний - 0,5-1,5
Медь - менее 0,06
Никель - 0,03
Недостатком данного сплава является то, что подобранный количественный состав компонентов придает сплаву низкие механические свойства, в частности сплав, обладающий небольшим интервалом кристаллизации, имеет повышенную склонность к образованию трещин при затрудненной усадке и низкую жидкотекучесть.
Известен немецкий стандарт EN 1753-1997, взятый по качественному и количественному составу за ближайший аналог-прототип и предусматривающий получение сплавов марки EN MB MgAl2Si и EN MB MgAl4Si. Количественный состав сплавов следующий, вес.%:
EN MB MgAl2Si (AS 21):
Al - 1,9-2,5
Mn - min 0,2
Zn - 0,15-0,25
Si - 0,7-1,2
EN MB MgAl4Si (AS 41):
Al - 3,7-4,8
Mn - 0,35-0,6
Zn - max 0,10
Si - 0,6-1,4
Данный количественный и качественный состав сплава имеет более высокие механические свойства, но при температурах 150-250oС данные сплавы обладают высокой ползучестью, что не позволяет применять данные сплавы в производстве деталей для машиностроения.
EN MB MgAl2Si (AS 21):
Al - 1,9-2,5
Mn - min 0,2
Zn - 0,15-0,25
Si - 0,7-1,2
EN MB MgAl4Si (AS 41):
Al - 3,7-4,8
Mn - 0,35-0,6
Zn - max 0,10
Si - 0,6-1,4
Данный количественный и качественный состав сплава имеет более высокие механические свойства, но при температурах 150-250oС данные сплавы обладают высокой ползучестью, что не позволяет применять данные сплавы в производстве деталей для машиностроения.
Известен способ (патент РСТ 94/09168) получения сплава на основе магния, включающий введение в расплавленный магний легирующих компонентов в расплавленном состоянии. Для этого первичный магний и легирующие компоненты нагревают и плавят в отдельных тиглях.
Недостатком способа является необходимость предварительного плавления марганца (температура плавления 1250oС) и других легирующих компонентов, что усложняет технологию получения сплавов и аппаратурное оформление процесса.
Известны также способы (Бондарев Б.И. Плавка и литье деформируемых магниевых сплавов. М. : Металлургия, 1973 г., с.119-122) введения легирующих компонентов в магний с помощью лигатуры, например магний-марганцевой лигатуры (температура легирования 740-760oС).
Недостаток данного способа заключается в поддержании высокой температуры легирования сплава, что приводит к перерасходу электроэнергии на перегрев металла и высоким потерям на угар.
Известен способ получения сплава системы магний-алюминий-цинк-марганец (Рафинирование и литье первичного магния. Вяткин И.П., Кечин В.А., Мушков С. В, - М. : Металлургия, 1974, с.54-56, 82-93), который по количеству общих признаков принят за ближайший аналог-прототип. Способ предлагает различные варианты загрузки жидкого магния, легирующих компонентов, таких как алюминий, цинк, марганец. Один из вариантов включает одновременную загрузку в тигель твердых алюминия и цинка, нагрев их до температуры свыше 100oС, заливку жидкого магния-сырца, нагрев расплава до 700-710oС и одновременное введение в него при постоянном перемешивании титанового сплава и металлического марганца.
Основной недостаток способа - достаточно высокие потери легирующих компонентов, что снижает степень усвоения легирующих компонентов магнием и не позволяет получить сплав заданных механических свойств. Кроме того, это значительно удорожает стоимость сплава.
Задача данного изобретения направлена на улучшение механических свойств сплава, в частности на снижение степени ползучести и снижение потерь легирующих ингредиентов при получении сплава.
Технический результат заключается в снижении себестоимости производства сплава и в высоких эксплуатационных свойствах сплава для широкого применения его в автомобильной промышленности.
Данные задачи решаются тем, что в предложенном сплаве на основе магния, содержащем алюминий, цинк, марганец и кремний, новым является то, что указанные ингредиенты взяты в следующих соотношениях, вес.%:
Алюминий - 2,5-3,4
Цинк - 0,11-0,25
Марганец - 0,24-0,34
Кремний - 0,8-1,1
Магний - Остальное
Для получения сплава предложен способ, включающий загрузку легирующих компонентов, заливку расплавленного магния, введение титансодержащего плава с флюсом при постоянном перемешивании, новым является то, что в качестве легирующих компонентов используют алюминий, цинк, марганец и кремний, а их загрузку осуществляют в виде твердой лигатуры алюминий-цинк-марганец-кремний, затем проводят заливку расплавленного магния, а перед введением титансодержащего плава с флюсом расплав нагревают, проводят выдержку при перемешивании.
Алюминий - 2,5-3,4
Цинк - 0,11-0,25
Марганец - 0,24-0,34
Кремний - 0,8-1,1
Магний - Остальное
Для получения сплава предложен способ, включающий загрузку легирующих компонентов, заливку расплавленного магния, введение титансодержащего плава с флюсом при постоянном перемешивании, новым является то, что в качестве легирующих компонентов используют алюминий, цинк, марганец и кремний, а их загрузку осуществляют в виде твердой лигатуры алюминий-цинк-марганец-кремний, затем проводят заливку расплавленного магния, а перед введением титансодержащего плава с флюсом расплав нагревают, проводят выдержку при перемешивании.
Кроме того, соотношение лигатуры к магнию составляет 1:(18-20).
Кроме того, расплав нагревают до 720-740oС.
Кроме того, проводят выдержку в течение 1-1,5 часа.
Предложенный количественный состав сплава на основе магния позволяет улучшить механические свойства сплава.
Добавки алюминия в магний способствуют прочности при комнатной температуре и жидкотекучести сплавов. Однако известно, что алюминий оказывает вредное влияние на сопротивление ползучести и прочность магниевых сплавов при повышенных температурах. Это происходит из-за того, что алюминий при его высоком содержании имеет тенденцию соединяться с магнием и образовывать значительные количества интерметаллического соединения Mg17Al12 с низкой температурой плавления (437oС), что неблагоприятно влияет на высокотемпературные свойства сплавов на основе алюминия. Подобранное содержание алюминия в предложенном сплаве на основе магния в размере 2,6-3,6 вес.% позволяет достичь улучшенных свойств сплава на основе магния, таких как сопротивление ползучести.
Влияние на свойства сплава оказывает и присутствие цинка, на такое его свойство, как жидкотекучесть сплава, однако высокое содержание цинка в сплаве может привести к трещинообразованию. Поэтому предложенная граница диапазона содержания цинка в сплаве на основе магния будет оптимальной в пределах 0,11-0,25 вес.%.
Для увеличения эксплуатационных возможностей сплава и расширения области его применения до более высоких температур (до 150-200oС) введенную примесь кремния рассматривают как активную легирующую добавку с целью формирования металлургической стабильной фазы Mg2Si, образующей мелкие выделения на границах зерен, что способствует повышению крипустойчивости сплава при высоких температурах. Заявленный диапазон присутствия в сплаве кремния 0,8-1,1 вес. % позволит снизить ползучесть сплава на основе магния. Для придания сплаву коррозионностойкости введен марганец в количестве 0,24-0,34 вес.%.
Осуществление загрузки легирующих ингредиентов в виде приготовленной заранее лигатуры алюминий-цинк-марганец-кремний и загрузка ее в определенном соотношении к магнию 1: (18-20) позволяет значительно улучшить усвоение компонентов магнием и тем самым снизить потери ценных химических веществ.
Кроме того, трудность приготовления сплавов с кремнием состоит в том, что легирующие компоненты: кремний и марганец в результате взаимодействия между собой образуют тяжелые интерметаллиды Mn3Si и MnSi2, которые в процессе приготовления осаждаются на дно тигля, что не позволяет достичь высокой степени усвоения этих компонентов. Поэтому лучшего освоения легирующих компонентов можно достичь, используя готовую заранее приготовленную лигатуру на основе алюминия.
Поддержание температуры процесса 720-740oС позволяет достичь степени усвоения магнием алюминия до 98,9-100%, марганца - 68,2-71,1%, кремния - 89,3-97,4%, цинка - 85,9-94,4%.
Приготовление лигатуры Al-Mn-Si-Zn
Состав: алюминий - основа, марганец - 6-9 мас.%, кремний -24-28 мас.%, цинк - 2,0-3,0 мас.%, примеси, мас.%: железо 0,4, никель 0,005, медь 0,1, титан 0,1. Лигатура изготавливалась в виде чушек.
Состав: алюминий - основа, марганец - 6-9 мас.%, кремний -24-28 мас.%, цинк - 2,0-3,0 мас.%, примеси, мас.%: железо 0,4, никель 0,005, медь 0,1, титан 0,1. Лигатура изготавливалась в виде чушек.
Получение лигатуры ведут в индукционных печах типа "АЯКС". В печь загружают алюминий марки А97 (ГОСТ 11069), прогревают до температуры 910-950oС, плавление лигатуры осуществляют под слоем флюса из криолита массой 1-1,5% от массы навески. Порциями вводят сначала кремний кристаллический марки Кр1 в виде измельченных кусков, возможно заворачивать куски в алюминиевую фольгу или смачивать раствором хлорида цинка для предотвращения окисления. Кремний растворяют небольшими порциями, тщательно перемешивая. Затем в полученный состав вводят марганец металлический марки Мн95 (ГОСТ 6008) в виде кусков размером 100 мм, перемешивают, нагревают до температуры 800-850oС, затем добавляют цинк марки Ц1 (ГОСТ 3640). Литье в чушки массой до 16 кг осуществляют в лигатурных изложницах.
Пример 1
В предварительно нагретый тигель печи СМТ-2 загрузили твердую лигатуру алюминий-цинк-марганец-кремний при соотношении лигатура:магний, равном 1: (18-20), залили из вакуум-ковша расплавленный магний-сырец марки МГ90 (ГОСТ 804-93) в количестве 1,8 тонн, нагрели расплав до 720-740oC. При достижении температуры металла 730-740oC в тигель установили нагретую мешалку, выдержали до начала перемешивания 1-1,5 часа, перемешали не более 40-50 минут, за 10 минут до окончания перемешивания ввели навеску титанового плава (ТУ 39-008) при соотношении в смеси с бариевым флюсом, равнoм 1:1, снова перемешали, понизили температуру расплава до 710-720oС, полученный сплав отстаивали не менее 60 мин и после этого отобрали пробу на полный хим. анализ Аl, Мn, Zn, Si и примеси. Состав сплава, мас.%: Аl - 2,8-3,7, Мn - не менее 0,23, Si - 0,8-1,3, Ba - 0,0008-0,0012, Zn - не более 0,18, Fe - не более 0,003.
В предварительно нагретый тигель печи СМТ-2 загрузили твердую лигатуру алюминий-цинк-марганец-кремний при соотношении лигатура:магний, равном 1: (18-20), залили из вакуум-ковша расплавленный магний-сырец марки МГ90 (ГОСТ 804-93) в количестве 1,8 тонн, нагрели расплав до 720-740oC. При достижении температуры металла 730-740oC в тигель установили нагретую мешалку, выдержали до начала перемешивания 1-1,5 часа, перемешали не более 40-50 минут, за 10 минут до окончания перемешивания ввели навеску титанового плава (ТУ 39-008) при соотношении в смеси с бариевым флюсом, равнoм 1:1, снова перемешали, понизили температуру расплава до 710-720oС, полученный сплав отстаивали не менее 60 мин и после этого отобрали пробу на полный хим. анализ Аl, Мn, Zn, Si и примеси. Состав сплава, мас.%: Аl - 2,8-3,7, Мn - не менее 0,23, Si - 0,8-1,3, Ba - 0,0008-0,0012, Zn - не более 0,18, Fe - не более 0,003.
Механические свойства сплавов на основе магния приведены в табл.1. Степень усвоения магнием легирующих компонентов из лигатуры приведена в табл.2.
На фиг. 1 и 2 показана степень усвоения магнием легирующих компонентов, находящихся в лигатуре, в зависимости от температуры и времени перемешивания.
Таким образом, сплав на основе магния предложенного количественного состава и способ его получения позволят значительно улучшить механические свойства сплава, в частности снизить степень ползучести в 3-4 раза, снизить затраты на приготовление сплава за счет лучшего усвоения легирующих компонентов магнием.
Claims (5)
1. Сплав на основе магния, содержащий алюминий, цинк, марганец и кремний, отличающийся тем, что он содержит компоненты при следующем соотношении, вес. %:
Алюминий 2,5-3,4
Цинк 0,11-0,25
Марганец 0,24-0,34
Кремний 0,8-1,1
Магний Остальное
2. Способ получения сплава на основе магния, включающий загрузку легирующих компонентов, заливку расплавленного магния, введение титансодержащего плава с флюсом при постоянном перемешивании, отличающийся тем, что в качестве легирующих компонентов используют алюминий, цинк, марганец и кремний, а их загрузку осуществляют в виде твердой лигатуры алюминий-цинк-марганец-кремний, затем проводят заливку расплавленного магния, а перед введением титансодержащего плава с флюсом расплав нагревают, проводят выдержку при перемешивании.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что соотношение лигатуры к магнию составляет 1:(18-20).
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что расплав нагревают до 720-740°С.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что проводят выдержку в течение 1-1,5 ч.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001135786/02A RU2218438C2 (ru) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Сплав на основе магния и способ его получения |
| PCT/RU2002/000189 WO2003056050A1 (fr) | 2001-12-26 | 2002-04-22 | Alliage a base de magnesium et procede de fabrication correspondant |
| US10/496,024 US7135079B2 (en) | 2001-12-26 | 2002-04-22 | Magnesium-based alloy and method for the production thereof |
| EP02805915A EP1460142B1 (en) | 2001-12-26 | 2002-04-22 | Method for the production of a magnesium-based alloy |
| CA002458363A CA2458363A1 (en) | 2001-12-26 | 2002-04-22 | Magnesium-based alloy and method for the production thereof |
| DE60239081T DE60239081D1 (de) | 2001-12-26 | 2002-04-22 | Verfahren zur herstellung einer auf magnesium basierenden legierung |
| BR0213891-3A BR0213891A (pt) | 2001-12-26 | 2002-04-22 | Liga metálica à base de magnésio e método para sua produção |
| AU2002308806A AU2002308806A1 (en) | 2001-12-26 | 2002-04-22 | Magnesium-based alloy and method for the production thereof |
| US11/075,101 US20050173029A1 (en) | 2001-12-26 | 2005-03-08 | Magnesium-based alloy composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001135786/02A RU2218438C2 (ru) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Сплав на основе магния и способ его получения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001135786A RU2001135786A (ru) | 2003-08-20 |
| RU2218438C2 true RU2218438C2 (ru) | 2003-12-10 |
Family
ID=20255001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001135786/02A RU2218438C2 (ru) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Сплав на основе магния и способ его получения |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7135079B2 (ru) |
| EP (1) | EP1460142B1 (ru) |
| AU (1) | AU2002308806A1 (ru) |
| BR (1) | BR0213891A (ru) |
| CA (1) | CA2458363A1 (ru) |
| DE (1) | DE60239081D1 (ru) |
| RU (1) | RU2218438C2 (ru) |
| WO (1) | WO2003056050A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10230276B4 (de) * | 2002-07-05 | 2005-05-19 | Daimlerchrysler Ag | AS-Druckgusslegierung und Verfahren zum Herstellen eines Aggregatteils aus einer derartigen AS-Druckgusslegierung |
| KR101127113B1 (ko) * | 2004-01-09 | 2012-03-26 | 켄지 히가시 | 다이캐스트용 마그네슘 합금 및 이것을 사용한 마그네슘다이캐스트 제품 |
| CN108543933B (zh) * | 2018-04-19 | 2023-11-03 | 重庆赛宝工业技术研究院有限公司 | 不规则块状物料动态连续生产镁合金的方法及系统 |
| CN108950332A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-12-07 | 徐海东 | 一种高强度镁硅钛合金材料 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3630726A (en) * | 1968-06-26 | 1971-12-28 | Magnesium Elektron Ltd | Magnesium base alloys |
| SU1565911A1 (ru) * | 1988-08-16 | 1990-05-23 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Сплав на основе магни |
| RU1727403C (ru) * | 1989-05-29 | 1994-11-30 | Акционерное общество "Соликамский магниевый завод" | Способ получения чушковых сплавов системы магний-алюминий-цинк-марганец |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR771023A (fr) * | 1933-06-20 | 1934-09-28 | Procédé de fabrication d'alliages de magnésium et alliages en résultant | |
| GB533266A (en) * | 1939-04-27 | 1941-02-10 | Fritz Christen | Improvements in and relating to magnesium alloys |
| GB974571A (en) * | 1962-06-05 | 1964-11-04 | Magnesium Elektron Ltd | Improvements in or relating to magnesium base alloys |
| US3718460A (en) * | 1970-06-05 | 1973-02-27 | Dow Chemical Co | Mg-Al-Si ALLOY |
| SU393343A1 (ru) * | 1971-06-01 | 1973-08-10 | Сплав на основе магния | |
| US4435213A (en) * | 1982-09-13 | 1984-03-06 | Aluminum Company Of America | Method for producing aluminum powder alloy products having improved strength properties |
| US5248477A (en) * | 1991-09-12 | 1993-09-28 | The Dow Chemical Company | Methods for producing high purity magnesium alloys |
| AUPP246998A0 (en) * | 1998-03-20 | 1998-04-09 | Australian Magnesium Corporation Pty Ltd | Magnesium alloying |
| NO312106B1 (no) * | 1999-07-02 | 2002-03-18 | Norsk Hydro As | Fremgangsmåte for å forbedre korrosjonsmotstanden for magnesium-aluminium-silisiumlegeringer og magnesiumlegering medforbedret korrosjonsmotstand |
| RU2215056C2 (ru) * | 2001-12-26 | 2003-10-27 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Сплав на основе магния и способ его получения |
-
2001
- 2001-12-26 RU RU2001135786/02A patent/RU2218438C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-04-22 EP EP02805915A patent/EP1460142B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-22 BR BR0213891-3A patent/BR0213891A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-04-22 DE DE60239081T patent/DE60239081D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-22 US US10/496,024 patent/US7135079B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-22 WO PCT/RU2002/000189 patent/WO2003056050A1/ru not_active Ceased
- 2002-04-22 CA CA002458363A patent/CA2458363A1/en not_active Abandoned
- 2002-04-22 AU AU2002308806A patent/AU2002308806A1/en not_active Abandoned
-
2005
- 2005-03-08 US US11/075,101 patent/US20050173029A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3630726A (en) * | 1968-06-26 | 1971-12-28 | Magnesium Elektron Ltd | Magnesium base alloys |
| SU1565911A1 (ru) * | 1988-08-16 | 1990-05-23 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Сплав на основе магни |
| RU1727403C (ru) * | 1989-05-29 | 1994-11-30 | Акционерное общество "Соликамский магниевый завод" | Способ получения чушковых сплавов системы магний-алюминий-цинк-марганец |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВЯТКИН И.П. Рафинирование и литье первичного магния. - М.: Металлургия, 1974, с.91-93. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR0213891A (pt) | 2004-08-31 |
| US20050000605A1 (en) | 2005-01-06 |
| WO2003056050A1 (fr) | 2003-07-10 |
| DE60239081D1 (de) | 2011-03-10 |
| US20050173029A1 (en) | 2005-08-11 |
| EP1460142B1 (en) | 2011-01-26 |
| EP1460142A4 (en) | 2005-01-26 |
| AU2002308806A1 (en) | 2003-07-15 |
| EP1460142A1 (en) | 2004-09-22 |
| CA2458363A1 (en) | 2003-07-10 |
| US7135079B2 (en) | 2006-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1838886B1 (en) | Aluminium casting alloy | |
| KR100754039B1 (ko) | 다이캐스팅합금 | |
| CN108103363B (zh) | 一种用于亚共晶铝硅铸造合金的细化-变质剂及其制备方法和应用 | |
| CN101775530B (zh) | 一种过共晶铝硅合金活塞材料 | |
| EP2481822B1 (en) | Magnesium-aluminum based alloy with grain refiner | |
| CN112143945B (zh) | 一种多种复合稀土元素的高强韧性铸造铝硅合金及其制备方法 | |
| CA2592251C (en) | A method of and a device for producing a liquid-solid metal composition | |
| CN108385006A (zh) | 高强度阻燃压铸镁合金及其制备方法 | |
| CN111378878B (zh) | 一种高延展性非热处理压铸铝合金及其制备方法 | |
| CN101838759A (zh) | 一种4032合金的变质剂及其使用方法 | |
| RU2218438C2 (ru) | Сплав на основе магния и способ его получения | |
| RU2215056C2 (ru) | Сплав на основе магния и способ его получения | |
| CN110983119B (zh) | 一种高强高导热压铸铝合金材料及其制备方法 | |
| EP3550046A1 (en) | Semisolid die-casting aluminum alloy and method for preparing semisolid die-casting aluminum alloy castings | |
| RU2220221C2 (ru) | Сплав на основе магния | |
| JP4788047B2 (ja) | 高靱性マグネシウム合金 | |
| CN121380695B (zh) | 一种耐高温新能源汽车电驱壳体铝合金及其制备方法 | |
| RU2009250C1 (ru) | Сплав на основе алюминия | |
| RU2041967C1 (ru) | Способ получения заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов | |
| RU2026395C1 (ru) | Лигатура | |
| JPH08157981A (ja) | 耐熱マグネシウム合金の鋳造方法 | |
| JPH0459381B2 (ru) | ||
| CN121538520A (zh) | 一种铸造铝合金材料及其制备方法和应用 | |
| WO2003057935A1 (fr) | Alliage a base de magnesium | |
| Gasik et al. | Creation of master alloys for aluminum |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201227 |