RU2757572C1

RU2757572C1 - Magnesium alloy for sealed castings

Info

Publication number: RU2757572C1
Application number: RU2020140251A
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Окулов; Василий Анатольевич Юдин; Андрей Вадимович Колтыгин; Вячеслав Евгеньевич Баженов; Инга Викторовна Плисецкая; Владимир Дмитриевич Белов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Авиационная корпорация "Рубин"
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2021-10-18

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy, namely to magnesium-based casting alloys, and can be used in the production of sealed parts for the aerospace industry operating under pressure of hydraulic fluids. Magnesium-based casting alloy containing neodymium, lanthanum, zinc, and zirconium is proposed with the following component ratio, wt. %: neodymium 2.1-2.5, lanthanum 0.9-1.4, zinc 0.0-0.3, zirconium 0.4-1.0, magnesium and impurities - the rest, while the content of neodymium and lanthanum in the alloy does not exceed a total of 3.5 wt. %. The alloy is characterized by the fact that it has a crystallization temperature range smaller than known alloys, with comparable operational properties, which provides it with better tightness indicators in the cast and heat-treated state. In addition, the alloy has a lower cost compared to known alloys due to the use of cheaper alloying components.

EFFECT: better tightness indicators in the cast and heat-treated state, as well as lower coast.

11 cl, 2 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к сплавам на основе магния, и может быть использовано для получения фасонных отливок, обладающих сочетанием хороших прочностных свойств при комнатной и повышенной температурах, а также повышенной герметичностью, например, корпусов различных агрегатов, работающих при повышенном давлении гидравлических жидкостей.The invention relates to the field of metallurgy, specifically to magnesium-based alloys, and can be used to obtain shaped castings that have a combination of good strength properties at room and elevated temperatures, as well as increased tightness, for example, casings of various units operating at elevated pressure of hydraulic fluids ...

Сплавы на основе магния обладают хорошей прочностью и низким удельным весом, поэтому они часто применяются в авиакосмической промышленности, в частности в деталях гидроприводов различных авиационных систем. Эти детали изготавливаются литьем в разовые песчаные формы, реже литьем в кокиль. Недостатком практически всех используемых в настоящее время магниевых литейных сплавов является весьма широкий температурный интервал кристаллизации (достигает 200°C и более). Вследствие этого при затвердевании отливки формируется широкая двухфазная (твердожидкая) область, провоцирующая образование междендритной пористости в отливке, которая не может быть исправлена дальнейшей обработкой. В результате литые детали теряют герметичность.Magnesium-based alloys have good strength and low specific gravity; therefore, they are often used in the aerospace industry, in particular in hydraulic components for various aircraft systems. These parts are made by casting in one-time sand molds, less often by casting in a chill mold. The disadvantage of almost all currently used magnesium casting alloys is a very wide temperature range of crystallization (up to 200 ° C and more). As a result, during the solidification of the casting, a wide two-phase (solid-liquid) region is formed, which provokes the formation of interdendritic porosity in the casting, which cannot be corrected by further processing. As a result, cast parts lose their tightness.

Конкретной областью исследования были сплавы на основе магния, которые содержат редкоземельные металлы (РЗМ) и до 1 мас. % циркония.A specific area of research was magnesium-based alloys, which contain rare earth metals (REM) and up to 1 wt. % zirconium.

Уровень техникиState of the art

Известны промышленные сплавы, например, МЛ 10 ГОСТ 2856-79 (Nd 2.2-2.8 мас. %, Zr 0.4-1.0 мас. %, Zn 0.1-0.7 мас. %), ZE41A ASTM В 80-15 (Zn 3.5-5.0 мас. %, РЗМ 0.75-1.75 мас. %, Zr 0.4-1.0 мас. %) и EZ33A ASTM В 80-15 (Zn 2.0-3.1 мас. %, РЗМ 2.5-4.0 мас. %, Zr 0.5-1.0 мас. %), используемые преимущественно для литья в песчаные формы и кокиль. Сплав МЛ10 активно применяется в настоящее время в России для получения отливок корпусов гидроприводов.Industrial alloys are known, for example, ML 10 GOST 2856-79 (Nd 2.2-2.8 wt%, Zr 0.4-1.0 wt%, Zn 0.1-0.7 wt%), ZE41A ASTM B 80-15 (Zn 3.5-5.0 wt% %, REM 0.75-1.75 wt%, Zr 0.4-1.0 wt%) and EZ33A ASTM B 80-15 (Zn 2.0-3.1 wt%, REM 2.5-4.0 wt%, Zr 0.5-1.0 wt% ), used primarily for sand casting and chill casting. Alloy ML10 is currently actively used in Russia to obtain castings for hydraulic drive bodies.

Недостатком сплава МЛ10 является, то, что он разрабатывался как жаропрочный для применения при повышенных температурах (до 250°C), а не для получения герметичных отливок. Вследствие этого он имеет достаточно широкий температурный интервал кристаллизации, хотя и более узкий, чем у других магниевых литейных сплавов. Для получения герметичных отливок из него в песчаных формах толщина стенки отливки обычно составляет 8 мм и более, что увеличивает массу детали.The disadvantage of the ML10 alloy is that it was developed as a heat-resistant alloy for use at elevated temperatures (up to 250 ° C), and not for obtaining hermetically sealed castings. As a result, it has a fairly wide temperature range of crystallization, although narrower than that of other magnesium casting alloys. To obtain sealed castings from it in sand molds, the wall thickness of the casting is usually 8 mm or more, which increases the mass of the part.

Недостатком сплавов ZE41A и EZ33A, также часто используемых для получения отливок герметичных корпусов является использование большого (до 3.1 мас. % для EZ33A и до 5 мас. % для ZE41A) количества цинка в сплавах, что не только увеличивает плотность сплава и ведет к утяжелению отливок, но и ухудшает технологичность плавки и литья сплавов. Кроме того, сплавы EZ33A и ZE41A используют в качестве основного легирующего компонента церий (не менее 45 мас. % от общего количества РЗМ), что в значительной мере снижает возможность упрочнения сплава за счет термической обработки из-за низкой растворимости церия в твердом магнии. Это в некоторой степени компенсируется наличием цинка, но прочность таких сплавов, в среднем, несколько ниже, чем у МЛ10. В то же время повышение содержания цинка в сплавах плохо сказывается на стойкости их расплава к возгоранию.The disadvantage of ZE41A and EZ33A alloys, which are also often used to obtain castings of sealed casings, is the use of a large (up to 3.1 wt% for EZ33A and up to 5 wt% for ZE41A) amount of zinc in the alloys, which not only increases the density of the alloy and leads to heavier castings , but also worsens the manufacturability of melting and casting alloys. In addition, alloys EZ33A and ZE41A are used as the main alloying component of cerium (at least 45 wt.% Of the total amount of rare earth metals), which significantly reduces the possibility of strengthening the alloy due to heat treatment due to the low solubility of cerium in solid magnesium. This is to some extent compensated by the presence of zinc, but the strength of such alloys, on average, is somewhat lower than that of ML10. At the same time, an increase in the zinc content in alloys has a bad effect on the resistance of their melt to fire.

Хотя до настоящего времени сплавов, специально разработанных для получения герметичных отливок не существует, наиболее близким к предложенному является сплав, разработанный фирмой Magnesium Elektron Ltd. (прототип) [RU 2351675 С2, Магнезиум Электрон Лимитед, 08.10.2004] и содержащий по меньшей мере, 85 мас. % магния, 2-4.5 мас. % неодима, 0.2-7.0 мас. % по меньшей мере одного редкоземельного металла с атомным номером от 62 до 71 (от Sm до Lu, включая Gd), до 1.3 мас. % цинка и 0.2-1.0 мас. % циркония; а также, при необходимости, один или несколько других примесных компонентов. Речь идет о магниевом сплаве с хорошими механическими свойствами, сочетающимися с хорошими литейными свойствами, который был разработан в первую очередь для использования в военной, автомобильной и аэрокосмической сферах. В отличие от предлагаемого состава этот сплав содержит больше неодима, а также содержит тяжелые РЗМ с атомным номером от 62 до 71, введение которых в магниевый сплав обусловлено требованиями повышенной жаропрочности и сопряжено со значительным увеличением его стоимости. Коме того, в предлагаемом сплаве содержание цинка ограничено.Although to date there are no alloys specially developed for the production of hermetic castings, the closest to the proposed one is the alloy developed by Magnesium Elektron Ltd. (prototype) [RU 2351675 C2, Magnesium Electron Limited, 08.10.2004] and containing at least 85 wt. % magnesium, 2-4.5 wt. % neodymium, 0.2-7.0 wt. % of at least one rare earth metal with an atomic number from 62 to 71 (from Sm to Lu, including Gd), up to 1.3 wt. % zinc and 0.2-1.0 wt. % zirconium; as well as, if necessary, one or more other impurity components. It is a magnesium alloy with good mechanical properties combined with good casting properties, which was developed primarily for use in the military, automotive and aerospace sectors. In contrast to the proposed composition, this alloy contains more neodymium, and also contains heavy rare-earth metals with atomic numbers from 62 to 71, the introduction of which into the magnesium alloy is due to the requirements of increased heat resistance and is associated with a significant increase in its cost. In addition, the content of zinc in the proposed alloy is limited.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Техническим результатом изобретения является создание магниевого сплава с повышенной герметичностью относительно традиционно используемого в промышленности сплава МЛ10 и меньшей стоимостью по сравнению с известным сплавом Magnesium Elektron Ltd., который можно использовать для получения корпусных отливок, работающих под давлением гидравлических жидкостей. Сплав должен иметь мелкозернистую структуру без применения операции модифицирования и не должен содержать в составе дорогостоящих и дефицитных тяжелых РЗМ. Сплав ориентирован на получение отливок методом гравитационного литья в песчано-глинистые формы, в формы из холодно-твердеющих смесей (ХТС), в кокиль и форму, изготовленную с применением аддитивных технологий, а также для литья под низким и регулируемым газовым давлением.The technical result of the invention is the creation of a magnesium alloy with increased tightness relative to the ML10 alloy traditionally used in the industry and a lower cost compared to the well-known Magnesium Elektron Ltd. alloy, which can be used to obtain body castings operating under the pressure of hydraulic fluids. The alloy should have a fine-grained structure without the use of a modification operation and should not contain in the composition of expensive and scarce heavy REM. The alloy is focused on producing castings by gravity casting into sandy-clay molds, into molds from cold-hardening mixtures (CTC), into a chill mold and a mold made using additive technologies, as well as for casting under low and controlled gas pressure.

Технический результат достигается тем, что предложен сплав на основе магния, содержащий компоненты в следующем количестве, мас. %:The technical result is achieved in that the proposed alloy based on magnesium, containing components in the following amount, wt. %:

при этом содержание неодима и лантана в сплаве не превышает суммарно 3.5 мас. %.in this case, the content of neodymium and lanthanum in the alloy does not exceed a total of 3.5 wt. %.

В сплаве содержится цирконий, вследствие чего наблюдается выраженный эффект модифицирования литой структуры сплава за счет появления мелкодисперсных частиц твердого раствора на основе циркония, служащих центрами кристаллизации твердого раствора на основе магния. Ограничения по содержанию циркония (1.0 мас. %) связаны с невозможностью его ввода в большем количестве при применяемой на практике температуре плавки сплава (максимум 800°С, рекомендуемая 740-760°C при кратковременном увеличении до 780°C). Рекомендуемое количество циркония в сплаве составляет 0.6-0.8 мас. %. При этом эффект измельчения структуры максимален и в структуре сплава отсутствует нерастворенный цирконий. Ограничение по содержанию цинка связано с критическим расширением температурного интервала кристаллизации при увеличении содержания цинка. С другой стороны, даже небольшая добавка цинка несколько увеличивает относительное удлинение сплава. Однако, в отличие от сплавов EZ33A и ZE41A, в которых цинк является основным легирующим компонентом и образует фазы-упрочнители, в предлагаемом сплаве цинк не является обязательным легирующим компонентом и добавляется в количестве до 0.3 мас. %, не образуя в структуре дополнительных фаз.The alloy contains zirconium, as a result of which there is a pronounced effect of modifying the cast structure of the alloy due to the appearance of fine particles of a solid solution based on zirconium, which serve as crystallization centers for a solid solution based on magnesium. Restrictions on the content of zirconium (1.0 wt.%) Are associated with the impossibility of introducing it in a larger amount at the alloy melting temperature used in practice (maximum 800 ° C, recommended 740-760 ° C with a short-term increase to 780 ° C). The recommended amount of zirconium in the alloy is 0.6-0.8 wt. %. In this case, the effect of structure refinement is maximal, and there is no undissolved zirconium in the alloy structure. The limitation on the zinc content is associated with a critical expansion of the temperature range of crystallization with an increase in the zinc content. On the other hand, even a small addition of zinc slightly increases the elongation of the alloy. However, unlike alloys EZ33A and ZE41A, in which zinc is the main alloying component and forms hardening phases, in the proposed alloy zinc is not an obligatory alloying component and is added in an amount of up to 0.3 wt. % without forming additional phases in the structure.

Наличие в сплаве РЗМ и циркония снижает склонность сплава к образованию газовой пористости в отливке, поскольку цирконий связывает растворенный в металле водород в тугоплавкие гидриды, а РЗМ в предложенных количествах сужает интервал кристаллизации сплава. В результате в литом и термообработанном состоянии сплав практически не имеет газовой пористости, а из-за низкого температурного интервала кристаллизации (равновесный интервал кристаллизации около 50°C) значительно снижена склонность сплава к образованию междендритной пористости.The presence of rare-earth metals and zirconium in the alloy reduces the tendency of the alloy to form gas porosity in the casting, since zirconium binds hydrogen dissolved in the metal into refractory hydrides, and rare-earth metals in the proposed amounts narrows the crystallization range of the alloy. As a result, in the cast and heat-treated state, the alloy has practically no gas porosity, and due to the low temperature range of crystallization (the equilibrium crystallization range is about 50 ° C), the tendency of the alloy to form interdendritic porosity is significantly reduced.

Допускается наличие дополнительных примесей, положительно влияющих на свойства сплава, в частности, на сопротивление расплава возгоранию: до 0.5 мас. % кальция или до 0.2 мас. % стронция или до 0.2 мас. % бария.The presence of additional impurities that positively affect the properties of the alloy, in particular, the resistance of the melt to combustion, is allowed: up to 0.5 wt. % calcium or up to 0.2 wt. % strontium or up to 0.2 wt. % barium.

Сплав умеренно упрочняется термической обработкой. При высокотемпературном отжиге при температуре 530-540°C интерметаллидная фаза, выделившаяся по границам зерен, приобретает более компактную форму, что хорошо сказывается на механических свойствах сплава, наличие остаточной интерметаллидной фазы после высокотемпературного отжига является особенностью данного сплава. Старение при 200±10°C сплава после литья или после высокотемпературного отжига способствует выделению мелкодисперсных упрочняющих частиц и несколько повышает прочность сплава. Сплав имеет удовлетворительную коррозионную стойкость благодаря содержанию РЗМ, обеспечивающих образование плотной защитной плены на поверхности отливок и циркония, удаляющего из расплава вредные примеси, прежде всего, железа. Наилучшую коррозионную стойкость сплав демонстрирует после термической обработки, включающей высокотемпературный отжиг. Коренным отличием структуры сплавов EZ33A и ZE41A от предлагаемого, является отсутствие в структуре сплава фаз, образуемых цинком.The alloy is moderately hardened by heat treatment. Upon high-temperature annealing at a temperature of 530-540 ° C, the intermetallic phase precipitated along the grain boundaries acquires a more compact shape, which has a good effect on the mechanical properties of the alloy; the presence of a residual intermetallic phase after high-temperature annealing is a feature of this alloy. Aging at 200 ± 10 ° C of the alloy after casting or after high-temperature annealing promotes the precipitation of finely dispersed strengthening particles and somewhat increases the strength of the alloy. The alloy has satisfactory corrosion resistance due to the content of rare earth metals, which ensure the formation of a dense protective film on the surface of castings, and zirconium, which removes harmful impurities from the melt, primarily iron. The alloy demonstrates the best corrosion resistance after heat treatment, including high-temperature annealing. The fundamental difference between the structure of alloys EZ33A and ZE41A from the proposed one is the absence in the structure of the alloy of phases formed by zinc.

В предлагаемом сплаве основными упрочнителями являются фазы типа Mg₄₁Nd₅ и Mg₁₂La, способствующие получению высоких механических свойств в процессе термообработки литых деталей за счет растворения в магнии в процессе высокотемпературного отжига и дисперсионного упрочнения полученного твердого раствора при старении после высокотемпературного отжига и закалки. При этом, из пересыщенного твердого раствора на основе магния выпадают частично когерентные кристаллической решетке магния частицы переменного состава на основе магния и РЗМ, упрочняющие сплав. Ограничения по содержанию РЗМ связаны со стремлением обеспечить наименьший температурный интервал кристаллизации. Исходя из этого соображения, в сплаве допускается частичная замена лантана другими легкими редкоземельными элементами церием и/или празеодимом, в количестве до 0.4 мас. %, причем суммарное содержание редкоземельных элементов с атомным номером от 57 до 60 (от La до Nd включительно), должно быть не менее 3.0 мас. %. При этом наилучшие механические свойства достигаются при содержании неодима в районе верхнего предела концентрации (2.4-2.5 мас. %), а лантана и других РЗМ - в районе нижнего предела концентрации.In the proposed alloy, the main hardeners are phases of the type Mg ₄₁ Nd ₅ and Mg ₁₂ La, which contribute to obtaining high mechanical properties during heat treatment of cast parts due to dissolution in magnesium during high-temperature annealing and precipitation hardening of the resulting solid solution during aging after high-temperature annealing and quenching. At the same time, particles of variable composition based on magnesium and rare-earth metals, which are partially coherent to the crystal lattice of magnesium, precipitate from the supersaturated solid solution based on magnesium, which strengthen the alloy. Restrictions on the content of rare-earth metals are associated with the desire to provide the smallest temperature range of crystallization. Based on this consideration, the alloy allows partial replacement of lanthanum with other light rare earth elements, cerium and / or praseodymium, in an amount of up to 0.4 wt. %, and the total content of rare earth elements with an atomic number from 57 to 60 (from La to Nd inclusive) must be at least 3.0 wt. %. In this case, the best mechanical properties are achieved when the content of neodymium is in the region of the upper concentration limit (2.4-2.5 wt%), and lanthanum and other rare earth metals - in the region of the lower concentration limit.

Описание чертежейDescription of drawings

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1. показана микроструктура магниевого сплава с содержанием: 2.5 мас. % Nd; 1.0 мас. % La; 0.9 мас. % Zr; 0.2 мас. % Zn (оптический микроскоп, травлено) в литом состоянии, а на фиг. 2. показана микроструктура того же сплава в термообработанном состоянии по режиму отжиг при 540°C 8 часов с охлаждением на воздухе (оптический микроскоп, травлено).The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1. shows the microstructure of a magnesium alloy containing: 2.5 wt. % Nd; 1.0 wt. % La; 0.9 wt. % Zr; 0.2 wt. % Zn (optical microscope, etched) as cast, and in FIG. 2. shows the microstructure of the same alloy in the heat-treated state by annealing at 540 ° C for 8 hours with air cooling (optical microscope, etched).

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Сплав упрочняется в процессе термической обработки, однако может быть использован и в литом состоянии. Для сплава рекомендуются следующие режимы термообработки:The alloy is hardened during heat treatment, but it can also be used in the cast state. The following heat treatment modes are recommended for the alloy:

1-й режим:1st mode:

1. высокотемпературная обработка при температуре 530-540°C в течение 8-16 ч в зависимости от толщины стенки отливки с последующей закалкой в горячей воде либо в интенсивном потоке воздуха;1.High-temperature treatment at a temperature of 530-540 ° C for 8-16 hours, depending on the thickness of the casting wall, followed by quenching in hot water or in an intense air flow;

2. старение при температуре 200°C в течение 8-24 ч с последующим охлаждением на воздухе. Увеличение времени старения сплава более 24 часов нецелесообразно в производственных условиях.2. aging at a temperature of 200 ° C for 8-24 hours, followed by cooling in air. Increasing the aging time of the alloy over 24 hours is impractical in production conditions.

2-й режим:2nd mode:

допускается не проводить высокотемпературный отжиг, а ограничится только старением после литья при температуре 200-250°C в течение 8-24 ч с последующим охлаждением на воздухе. Однако при этом предел прочности и относительное удлинение сплава будет ниже, чем при использовании 1-го режима термической обработки. Также значительно снижается коррозионная стойкость сплава по сравнению с 1-м режимом.it is allowed not to carry out high-temperature annealing, but is limited only to aging after casting at a temperature of 200-250 ° C for 8-24 hours, followed by cooling in air. However, in this case, the tensile strength and relative elongation of the alloy will be lower than when using the 1st heat treatment mode. The corrosion resistance of the alloy is also significantly reduced in comparison with the 1st mode.

Сплав в виде отливок, обладает следующими свойствами, получаемыми при комнатной температуре:The alloy in the form of castings has the following properties obtained at room temperature:

1. После термической обработки по режиму 1 (отжиг при 530-540°C с закалкой на воздухе и старение при 200°C): временное сопротивление на разрыв (σ_в) - не менее 230 МПа, относительное удлинение (δ) - не менее 3.5%, предел текучести (σ_0.2) - не менее 140 МПа.1. After heat treatment according to mode 1 (annealing at 530-540 ° C with quenching in air and aging at 200 ° C): ultimate tensile strength (σ _in ) - not less than 230 MPa, relative elongation (δ) - not less 3.5%, yield point (σ _0.2 ) - not less than 140 MPa.

2. После термической обработки по режиму 2 (старение после литья при 200°C): временное сопротивление на разрыв (σ_в) - не менее 190 МПа, относительное удлинение (δ) - не менее 1.5%, предел текучести (σ_0.2) - не менее 140 МПа.2. After heat treatment according to mode 2 (aging after casting at 200 ° C): _{ultimate tensile strength (σ in} ) - not less than 190 MPa, relative elongation (δ) - not less than 1.5%, yield strength (σ _0.2 ) - not less than 140 MPa.

Концентрация РЗМ в заявленных пределах обеспечивает узкий (менее 100°C) температурный интервал кристаллизации сплава. Цирконий обеспечивает мелкозернистую структуру, снижение содержания растворенного водорода и, как следствие, высокие технологические и эксплуатационные свойства сплава. Частицы вторичных выделений упрочняющей фазы, содержащей неодим и лантан, обеспечивают склонность сплава к упрочнению в результате термической обработки. Наличие цинка повышает коррозионную стойкость, и немного увеличивает относительное удлинение сплава. Отсутствие в составе сплава дорогостоящих тяжелых РЗМ позволяет использовать его для широкой номенклатуры литых деталей, работающих под давлением гидравлических жидкостей. Отсутствие значительного упрочнения сплава в результате термической обработки позволяет сваривать детали из него методом аргонно-дуговой сварки с нерасходуемым электродом (TIG), используя присадок из этого же материала, с получением качественного сварного шва, имеющего прочностные показатели, слабо уступающие литому металлу.The concentration of rare-earth metals within the stated limits provides a narrow (less than 100 ° C) temperature range of alloy crystallization. Zirconium provides a fine-grained structure, a decrease in the content of dissolved hydrogen and, as a consequence, high technological and operational properties of the alloy. Particles of secondary precipitates of the hardening phase, containing neodymium and lanthanum, provide the tendency of the alloy to harden as a result of heat treatment. The presence of zinc increases the corrosion resistance and slightly increases the elongation of the alloy. The absence of expensive heavy REM in the alloy makes it possible to use it for a wide range of cast parts operating under the pressure of hydraulic fluids. The absence of significant hardening of the alloy as a result of heat treatment makes it possible to weld parts from it by argon-arc welding with a non-consumable electrode (TIG), using additives from the same material, to obtain a high-quality weld with strength characteristics that are slightly inferior to cast metal.

Пример:Example:

Для получения сплава в качестве исходных материалов использовали магний промышленной чистоты, цинк промышленной чистоты и следующие лигатуры: Mg основа + 15 мас. % Zr, Mg основа + 20 мас. % Nd, Mg основа + 36 мас. % La. Для промышленного производства сплава может быть также использован в качестве компонента шихты сплав (Mg-Zr-Nd) МЦр1Н3 ГОСТ 2581-78. Плавку проводили в плавильной печи сопротивления с использованием стального тигля. Плавление проводилось под защитной газовой смесью (Ar + 0.5% SF₆). После того, как магний был расплавлен, были добавлены остальные легирующие компоненты. Цинк добавлялся в последнюю очередь. После полного расплавления шихты производили рафинирование расплава путем продувки аргоном. Разливку производили в разовую песчаную форму из ХТС при температуре 740-760°C под защитой газовой смеси, которая подавалась в форму и на поверхность металла в тигле.To obtain the alloy, industrial grade magnesium, industrial grade zinc, and the following master alloys were used as starting materials: Mg base + 15 wt. % Zr, Mg base + 20 wt. % Nd, Mg base + 36 wt. % La. For the industrial production of the alloy, the alloy (Mg-Zr-Nd) МЦр1Н3 GOST 2581-78 can also be used as a component of the charge. Melting was carried out in a resistance smelting furnace using a steel crucible. Melting was carried out under a protective gas mixture (Ar + 0.5% SF ₆ ). After the magnesium was melted, the rest of the alloying components were added. Zinc was added last. After complete melting of the charge, the melt was refined by blowing with argon. Casting was carried out into a single sand mold from a cold storage mixture at a temperature of 740-760 ° C under the protection of a gas mixture, which was fed into the mold and onto the metal surface in a crucible.

Claims

1. Casting alloy based on magnesium containing neodymium, lanthanum, zinc, zirconium in the following ratio of components, wt. %:

Neodymium 2.1-2.5 Lanthanum 0.9-1.4 Zinc 0.0-0.3 Zirconium 0.4-1.0 Magnesium and impurities rest,

while the content of neodymium and lanthanum in the alloy does not exceed a total of 3.5 wt. %.

2. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains 2.4-2.5 wt. % neodymium and 0.9-1.0 wt. % lanthanum.

3. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains at least 0.05 wt. % zinc.

4. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains less than 0.05 wt. % zinc.

5. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains 0.1-0.2 wt. % zinc.

6. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains from 0.4 to 0.6 wt. % zirconium.

7. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains 0.55 wt. % zirconium.

8. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains a total of 3.3-3.5 wt. % of rare earth elements.

9. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains in the form of impurities up to 0.5 wt. % calcium.

10. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains in the form of impurities up to 0.2 wt. % strontium.

11. Casting alloy based on magnesium under item 1, which contains in the form of impurities up to 0.2 wt. % barium.