Файл: Вяткин И.П. Рафинирование и литье первичного магния.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.06.2024
Просмотров: 58
Скачиваний: 0
ся из раствора при затвердевании, приводит к образова нию пористости в отливках и ухудшает их механические и другие свойства.
Количество хлористых солей в магнии-сырце зависит от субъективных факторов, толщины слоя магния в электролитической ячейке, степени обученности персо нала цеха и пр.
3. СОСТАВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО МАГНИЯ-СЫРЦА
По нашим данным [8], содержание примесей в маг нии-сырце находится в следующих пределах, % (по массе): 0,03—0,05 Fe; 0,001—0,002 Ni; 0,001—0,005 Al; <0,018 Мд; 0,002—0,006 Si; 0,001—0,002 Cu.
В работе [3], |
кроме указанных |
выше, определяли |
и другие примеси |
(табл. 4). |
|
Из табл. 4 следует, что отечественный электролитиче |
||
ский магний по чистоте не уступает |
зарубежным мар |
кам. Кроме того, содержание всех металлических приме сей в электролитическом магнии значительно ниже, чем по ГОСТ 804—62. Исключение составляет железо, кото рое удаляется из магния при последующих операциях переработки магния-сырца.
Содержание натрия и калия в магнии-сырце неве лико и зависит от условий электролиза: <0,01% Na, < 0,005% К. Что касается кальция, то при обычных со ставах применяемых в отечественной практике электро литов содержание его не превышает 0,001 % [9].
Специальные эксперименты, в которых применяли электролит состава, % (по массе): I0MgCI2; 30СаС12; 30КС1; 30NaCl, показали, что независимо от проводи мых на электролизере операций содержание кальция во всех пробах магния-сырца оказалось очень высоким, равным 0,1—0,2%.
4.ЛЕГИРУЮЩИЕ КОМПОНЕНТЫ
ИПРОМЫШЛЕННЫЕ МАГНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
Втабл. 5 приведены физические и технологические характеристики легирующих компонентов и добавок, применяемых при изготовлении магниевых сплавов (эле менты расположены в порядке уменьшения их примене ния).
15
Физические и технологические характеристики
|
Порядко |
Плотность |
Темпера |
Темпера |
Удельная |
Теплота |
Элемент |
вый номер |
тура |
тура |
теплоем |
плавле |
|
в таблице |
при 20 °С, |
плавле |
кипения, |
кость, |
ния, |
|
|
М енделее |
г/см3 |
ния, °с |
°С |
ккал/(кгХ |
ккал/кг |
|
ва |
|
|
|
Хград.) |
|
Mg |
12 |
1,74 |
651 |
1107 |
0,243 |
70 |
Al |
13 |
2,70 |
660 |
2060 |
0,214 |
94 |
Zn |
30 |
7,14 |
419 |
907 |
0,093 |
25 |
Mn |
25 |
7,40 |
1250 |
2150 |
0,115 |
65 |
Zr |
40 |
6,50 |
1860 |
5050 |
0,08 |
45 |
Li |
3 |
0,53 |
186 |
1336 |
0,81 |
33 |
Cd |
48 |
8,65 |
321 |
767 |
0,055 |
11 |
La |
57' |
6,15 |
920* |
3742* |
0,045 |
— |
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
легирующих компонентов и добавок магниевых сплавов |
|||
Максималь |
|
|
ГОСТ или ТУ |
ное содержа |
Вид загружаемой |
шихты |
|
ние в сплаве, |
на шихту |
||
■% |
|
|
|
— |
Магний первичный (в чушках 8±1 кг) |
ГОСТ 804—72 |
|
10 |
Алюминий первичный |
(в чушках 5; |
ГОСТ 1070—64 |
|
15; 1000 кг) |
|
|
3Цинк металлический (в чушках 5; ГОСТ 3640—65 19—21 кг)
2,5 |
Марганец металлический |
ГОСТ 6008—51 |
0,9 |
Фторциркоиат калия; магиийцирко- |
РЭТУ 89—59 |
|
ниевая лигатура |
|
15Литий металлический (в чушках ГОСТ 8774—58 100—250 г по 5 кг в банке)
6Кадмий металлический (в чушках ГОСТ 1467—67 10±1,5; 4±0,6; 0,5±0,1; 0,2 кг)
1,2 |
Лантан электролитический |
(в слит РЭТУ 1015—62 |
|
ках 2—5 кг; мишметалл |
в слитках |
|
5 кг) |
|
Nd |
60 |
7,00 |
1024* |
3300* |
0,045 |
___ |
|
4,0 |
Неодим металлический |
(в слитках) |
РЭТУ 1097—63 |
||||
Ce |
58 |
6,88 |
795* |
3741 |
0,05 |
|
— |
|
4,0 |
Церий (в слитках 2—5 кг) |
|
РЭТУ 1014—62 |
|||
Sn |
50 |
7,30 |
232 |
2360 |
0,054 |
14 |
1 |
2,0 |
Олово |
металлическое |
(в |
чушках и |
ГОСТ 860—60 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прутках 25; 5; 0,5; 0,25 кг) |
|
|
||
Th |
90 |
11,5 |
1827 |
5200 |
0,027 |
— |
|
3,0 |
|
— |
|
|
— |
||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Hg |
80 |
13,55 |
—38,9 |
357 |
0,033 |
3,1 |
|
6 |
Ртуть (в банках по 5 кг; |
в баллонах |
ГОСТ 4658—49 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по 35 кг) |
|
|
|
|
Sc |
21 |
3,10 |
1539* |
3000* |
— |
|
----- - |
|
30 |
|
— |
|
|
— |
|
|
|
|
|
— |
Иттрий металлический |
(в слитках) |
РЭТУ 1093—63 |
||||||||
Y |
39 |
4,34 |
1509* |
3200* |
— |
|
— |
|
|||||||
Ag |
47 |
10,49 |
961 |
2210 |
0,056 |
24 |
|
2,5 |
Серебро |
|
|
ГОСТ 6836—54 |
|||
Be |
4 |
1,82 |
1284 |
2970 |
0,508 |
345 |
|
0,002 |
Na2BeF6; лигатура А1+5% |
Be |
СТУ |
||||
Ca |
20 |
1,54 |
851 |
1440 |
0,155 |
53 |
|
0,05 |
|
— |
|
|
МРТУ 14—19—64 |
||
Ti |
22 |
4,54 |
1725 |
3260 |
0,13 |
|
91 |
|
0,005 |
Ті губчатый. Плав низших хлоридов |
СТУ |
||||
In |
49 |
7,31 |
156 |
2000 |
0,057 |
6,8 |
|
0,8 |
Индий металлический (в слитках 1,0; |
ГОСТ 10297—62 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,0 кг) |
|
|
|
|
TI |
81 |
11,85 |
303 |
1457 |
0,079 |
6,06 |
|
— |
Таллий |
|
|
|
ЦМТУ 3244—56 |
||
П р и м е ч а н и я : |
1. Основные физические данные взяты |
из книги М. Н. Дрнц; |
|
Магниевые сплавы для |
работы при повышенных температурах. М., «Наука», 1964. |
||||||||||
|
М„ Стаидартйздат, 1970. |
|
|
|
|
||||||||||
2. Номера ГОСТов и вид шихты по справочнику «Цветные металлы и сплавы» |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
ской промышленности». Ч. III. М„ «Цветметинформацня», 1968. |
||||||||||||||
3. |
Номера технических условий |
по справочнику |
«Продукция |
редкометаллнчс |
|
||||||||||
* С п е л л и н г Ф., |
Д а а н А. |
Редкоземельные |
металлы. М., |
«Металлургия» |
|
1965, с. 207. |
|
|
|
|
|
16 |
2-549 |
17 |
|
|
Данные табл. 5 позволяют оценить возможность при менения того млн иного легирующего компонента с точ ки зрения его влияния на плотность магниевого сплава, изменение температуры плавления; зная удельную теп лоемкость, теплоту и температуру плавления легирую щего компонента, молено определить необходимое коли чество тепла для его расплавления.
Алюминий и цинк являются основными легирующими компонентами магниевых сплавов. Их вводят для повы шения прочностных характеристик магниевых спла
вов [1].
Марганец вводят для повышения коррозионной стой кости магниевых сплавов, а также для их упрочнения. При введении марганца между ним и железом образу ются нерастворимые в магнии соединения, лпквирующне из расплава, что повышает чистоту сплава [1].
Цирконий значительно измельчает зерно магния, при этом повышаются прочностные и пластические характе ристики сплава [1]. ч
Литий уменьшает плотность магниевого сплава. При введении в магний 12% лития плотность сплава умень шается до 1,38 г/см3 [10]: это на 20% меньше, чем плот ность магния, и на 25% меньше, чем магниевого спла ва МЛ5.
При разработке магниевых сплавов преследовали следующие основные цели: повышение механических свойств, коррозионной стойкости, жаропрочности и дру гих специфических свойств.
Для повышения механических свойств, как уже ука зывалось, в магний вводили марганец, а также другие компоненты.
Жаропрочность сплавов повышали путем введения
редкоземельных металлов: лантана, церия, |
неодима, |
|
а также дополнительным легированием |
сплавов сереб |
|
ром, Кадмием, кальцием, никелем [11]. |
Еще |
большей |
жаропрочностью отличаются сплавы, легированные то рием.
Известны данные о повышении жаропрочности маг ниевых сплавов благодаря введению в магний иттрия [12]. Ожидается повышение жаропрочности магниевых сплавов с введением в них скандия [13].
Разработка магниевых сплавов с улучшенными элек трохимическими характеристиками (в частности, с высо ким значением потенциала), предназначенных в качест-
18
t£> |
|
|
cd |
|
|
sf |
|
и |
t; |
|
со |
|
|
|
о |
|
|
cd |
болеене |
|
|
U -, |
|
массе)(по% |
Содержаниепримесей, |
С и |
|
|
1 |
|
|
с |
сплавов, |
|
N |
|
— |
|
|
|
|
магниевых |
|
< |
I |
и |
|
|
|
СГ |
|
|
<и |
|
|
К |
составХимическийлитейных |
компонентовлегирующихСодержание |
Q . |
и |
||
|
|
N |
|
|
С |
|
|
N |
|
|
<4 |
|
|
с |
|
|
S |
|
гага |
|
|
ій |
Я |
|
О . я |
|
|
S |
о |
|
*■ |
*1 |
СІ |
|
|?1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
о |
•чр |
с о |
|
о |
о |
ю |
ю |
in |
со |
1п |
|
|
||
с |
|
|
|
||||||||||||
Ю |
и л и л — m |
— и л ю |
^ |
с ч сч сч сч |
ю |
|
|||||||||
О |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
|
|
|
|
|
|
h - |
|
|
|
V |
тё |
|
f |
|
|
|
СО |
со |
со |
о |
оо |
с о |
с о |
о |
|
|
ю |
|
||||
о |
О"» |
а л |
о |
о |
|
||||||||||
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
— |
о |
о |
о |
|
|||
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
|
|
|
|
с ч |
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
|
о |
о |
о |
о |
|
|
||
' о |
о |
О |
1 |
1 |
|
||||||||||
о |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
о |
о |
о |
о |
|
|
|||
о |
о |
о |
ю |
о |
t o |
to |
о |
о |
со о |
со |
го |
—а |
|||
|
— |
— • о |
|
о |
— ' |
' — 1 о |
|
о |
о |
||||||
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
|
LO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
—-• |
|
|
|
|
|
|
1 |
і |
СО |
с ч |
го |
го |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
о |
о |
о |
—-* |
|
||||
*• |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
о |
о |
о |
о |
г . |
||
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|||||
о |
ю |
ІП |
по |
to |
по |
ю |
ю |
to |
с о |
с о |
с о |
со |
|
|
|
|
(.4 |
гм |
С 5 |
сч |
о |
СЧ |
с ч |
с ч |
о |
о |
о |
о |
|
|
|
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cd |
т з |
О) |
|
cd |
•О |
г- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
С ) |
|
и |
' z |
. B , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ю |
о> |
о |
|
с ч |
с о |
оо |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Я 5 |
сч |
Гр |
|
|
с ч |
о |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
с ч |
N - ю |
|
с о |
с ъ с ч |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
с ч |
с ч |
|
о |
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
о |
о |
о |
с о |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
а |
Г—1 |
о " |
||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
I |
|
|||||
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г Р |
с о |
с о |
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
о |
о |
о |
о " |
||
|
ю |
о |
о |
0 0 0 0 со |
СЧ N - N - N - о |
о |
|
|
|||||||
1 |
1 |
СО СО о |
о |
о |
— о |
о |
о |
ю |
ю |
1 |
|||||
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
і |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||||
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
I |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||
|
ю |
о |
о |
с ч |
с ч с ч СО |
с о |
|
с ч о |
о |
|
|
||||
|
о |
СЧ |
см |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
Гр |
Гр |
|
|
|
|
ю |
о |
о |
о |
о |
о |
с ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О * |
Ю- |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
со |
с--. |
N . |
СЪ |
с ъ |
<л |
— |
CD |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1' |
1 |
1 |
1 |
||
|
ю |
о |
о |
ю |
to |
ю |
о |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
СЧ ю |
ю |
N - с - |
N . <Л |
t o |
|
|
|
|
|
|
||||
о |
ю |
ю ю |
ю |
ю |
ю |
t o с о |
|
|
|
|
|
|
|||
сч" |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
О |
Ö |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
о |
ю |
ю |
t o ю |
ю |
ю |
т - СО |
|
|
|
|
|
|
|||
S |
о “ |
о |
о |
1 |
о |
о |
с Г |
о " |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
ь л |
|
сг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СЧ |
со |
|
с |
ІО |
с |
г> |
СО |
г ? |
о |
|
с ч |
ю |
с ч |
||
1=5 <=: |
\ о |
ю |
N - |
|
|
.-Н |
|
|
|
||||||
к |
t= ; |
1=5 |
1=5 4 |
t=5 fc ? |
t ; |
1=5 |
к |
ч |
s |
|
|||||
S £ |
5> |
|
3 5 £ |
3 5 S |
3 5 S S S S |
ш |
|
Допускается присадка до 0,002% Be и до 0,05% Допускается присадка до 0,002% Be и до 0,01% |
Прочих примесей 0,13%. Сумма редкоземельных металлов 0,1%. |
*l *2 |
*3 ** |
2* |
19 |
г*-
РЗ
а-
к
ч
ѵо
rt
Н
CJ
иU
Содержание легирующих компонентов*
S
£
ю
оЗн
ȣ
S
£
г
S
X
£
1 |
|
I |
о |
■1 |
|
1 |
1 |
0,08—0, |
1 |
1 |
1 |
—,50 1, |
|
1 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
I |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
ю |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
I |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
I |
|
см" |
|
|
|
|
1 |
||||||||
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
I |
|
1 |
1 |
|
і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*«н |
|
|
—* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
:г |
|
СП |
СП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ІП |
|
||
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
1 |
і |
1 |
см |
1 |
о |
о |
|
|
о |
1 |
1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
со |
ІП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о* |
Tf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ю |
in |
с-- |
ю |
in |
см |
00 |
ІП |
см |
|
|
||
см" |
о |
1 |
о |
о |
о |
1 |
см* |
|
см" |
см" |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|||
1 |
|
1 |
1 |
ю |
|
1 |
1 |
о |
ю |
гг |
|
1 |
со |
ю |
со |
LO |
со |
|
|
||||||
|
о |
|
о |
о |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ф |
|
|
О) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CJ |
|
|
|
|
|
|
со |
m |
in |
00 |
ІП |
|
|
(J |
ІП |
in |
||
|
СО |
|
|
ю |
||||||||
|
о" |
|
|
о |
|
о |
|
|
со’ |
in" |
со" |
|
1 |
I |
|
|
■( |
|
|
|
|
J |
/ |
||
1 |
00 |
in |
см |
ІП |
|
|
ІП |
о |
in |
|||
|
см |
|
|
|||||||||
|
о |
|
о |
о |
о |
|
о" |
|
|
см |
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
о |
о |
см |
|
00 |
|
|
|
|
|
1 |
ч*« |
LO |
С"- |
СП |
1 |
о" |
1 |
|
1 |
1 |
||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||
1 |
о |
|
со in1 |
00 |
1 |
о |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
|
со |
со |
Ю* |
ь-" |
|
|
|
|
|
с ч |
CM |
CO |
Ю |
CO |
05 |
|
f - |
|
< |
s |
|
||||||
< < |
< |
1 |
1 |
< |
< |
< |
||
% |
|
я |
£ |
% |
CQ |
s |
20
й)
о
о.
с
о
о
£
более |
|
|
не |
< |
|
Содержание примесей, |
||
<У |
||
|
||
|
Іи |
|
|
3 |
|
|
U |
|
|
£ |
Си
со
см |
СО |
со |
сО |
СО |
со |
со |
со |
со |
со |
СО |
|
|
О о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о*- о* |
|
|||
см |
СМ |
СМ |
СМ |
СМ |
СМ |
• см |
см |
см |
(М |
см |
|
|
о |
о |
о |
О О |
О |
о |
о |
о |
о |
о |
|
||
о |
о |
о |
о |
О О о |
о |
о |
о |
о |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ |
|
|
« |
1 |
1 |
1 |
1 |
со |
о |
см |
со |
о |
|
|
|
о |
|
|
|
|
о |
o ' |
о* |
о~ |
|
|
||
СО |
|
|
|
|
СО |
I |
<м |
со |
о |
|
|
|
сГ |
|
|
|
|
О |
|
О |
О |
О |
* |
|
|
ю |
*—• |
Iß |
со |
со |
LO |
ю |
iß |
ю |
ю |
ю |
|
|
о |
|
|
— |
—4 |
|
|
о |
— |
|
|||
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
||
ю |
ю |
ю |
иО |
iß |
ю |
ю |
со |
ю |
ю |
со |
|
|
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
о |
о |
|
о |
o ’ |
о |
o ' |
о |
о |
о |
о** |
о" |
о** |
о |
|
|
|
|
ю |
iß |
|
|
ш |
со |
ю |
ю |
со |
|
|
|
|
о |
о |
|
|
о |
о |
о |
|
о |
о |
|
о |
о |
о" |
о |
о |
о |
o ' |
о* |
о |
|
о* |
сГ |
|
|
ю |
|
ю |
ю |
|
|
|
ю |
Iß |
ю |
|
|
о |
о |
|
о |
о |
о |
о |
|
о |
|
о |
о |
|
о |
|
о |
о |
|
о |
|
о |
о |
|
|||
о |
о |
о |
о" |
о |
о |
о" |
|
о" |
о" |
сГ |
|
|
< |
см |
|
|
іо |
со |
о |
е ; |
|
|
< |
Iß |
Магннй — остальное. |
|
|
|
|
|
||||||||
< |
|
|
< |
< |
< |
< |
5 |
|
< |
i |
||
S |
|
|
|
5 |
|
S |
- |
|
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
! |
о с . |
; іѵ |
|
21: |
|
|
|
|
|
|
|
I%й »•Г.у-іЬ-О-ТС '■•Г; |
'S c |
бкVог.Iüтн а ооо.*
Э К З Е М П Л Я Р
._ м >. —VА «J\