Растворимость магния в твердом алюминии меняется следующим образом: Температура, °С ………… 449 350 300 250 200 150 100 Растворимость, % ……………17,4 9,9 6,7 4,4 3,1 2,3 1,9

Увеличение содержания магния вызывает резкое повышение вязкости расплавленного алюминия. Теплопроводность, а также электропроводность от присадки магния заметно снижаются. Коэффициент линейного расширения в пределах растворимости магния в твердом алюминии прямолинейно возрастает.

Магний является одним из основных легирующих элементов алюминия и его сплавов. Сплавы на основе системы Al-Mg(магналии) с содержанием магния от 1 до 7 % широко применяются как в литом, так и деформированном состоянии. Для повышения механических и коррозионных свойств сплавов вводят дополнительно марганец в количествах 0,3-0,8 %.

Сплавы системы Al-Mg инертны к термической обработке; упрочняются они с помощью нагартовки. Сплавы Al –2% Mg с добавками марганца в нагартованном состояние (30-40 %), по данным Н.Б. Кондратьевой, могут иметь следующие механические свойства: σв = 40 – 42 кГ/мм²; σ0,2 = 32 –35 кГ/мм²; δ = 6 – 8 %. Сплавы системы Al-Mg имеют довольно высокие механические свойства при повышенных температурах, при кратковременном разрыве.

Сплавы относятся к термически не упрочняемым и листы из них выпускают в отожженном и нагартованном состояниях. Главным достоинством отожженных листов является хорошая свариваемость, коэффициент трещинообразования у них незначителен и составляет 5 – 7 %. Сочетание удовлетворительных прочностных свойств и высокой пластичности основного металла и сварного соединения, высокая коррозионная стойкость.

Влияние химического состава и условий обработки слитков на свойства листов.

Основное влияние на механические свойства листов из сплава Al-Mg оказывают магний и марганец. Каждый 1% Mg увеличивает предел прочности на 3-3,5 кгс/кв.мм, а также 0,1% Mn на 0,5-0,7 кгс/кв.мм. Относительное удлинение при указанном повышении прочности остается высоким. В значительно меньшей степени эти легирующие компоненты повышают предел текучести. Поэтому для получения холоднокатаных листов в отожженном состоянии со значениями предела текучести, указанными в табл.2, содержания марганца и магния в сплавах АМг2, целесообразно поддерживать ближе к верхнему пределу.

Механические свойства листов из сплава Амг2 по ТУ. Таблица 2

Основное назначение титана во всех сплавах Al-Mg – модифицирование структуры. Легирование сплавов – марганцем, хромом, и титаном способствует получению листов с мелкозернистой структурой и улучшает их коррозионную стойкость и свариваемость. Медь и неизбежные примеси железа и кремния снижают коррозионную стойкость

Слитки из сплава Амг2 гомогенизируют при температуре 400-480°С в течение 8-16ч. Рекомендуется увеличение температуры до 480-500°С при сокращении времени выдержки до 3-6 ч. Более длительные выдержки при таких температурах вызывают снижение прочностных свойств.

Изменение температуры нагрева заготовок под горячую прокатку в интервале 430-490°С и времени нагрева от 6 до 10 часов не оказывает заметного влияния на свойства холоднокатаных отожженных и нагартованных листов.

Влияние отжига и холодной деформации на св-ва листов из сплавов АМг2

По существующей технологии отжиг листов из сплавов Al – Mg производят в рулонах. Отжиг горячекатаных и холоднокатаных рулонов сплавов АМг2 диктуется преимущественно технологическими свойствами и необходимостью обеспечения высокого сопротивления коррозии под напряжением. Рулоны и листы отжигают как после горячей прокатки, так и на всех последующих операциях в определенном интервале температур. Режим отжига рулонов и листов в печах с принудительной циркуляцией воздуха приведены в табл.3.

Режимы отжига листов и рулонов из сплавов АМг2 Таблица 3.

Лучшие антикоррозийные свойства обеспечиваются при медленном нагреве до температуры отжига и последующим медленном охлаждении. Нагрев в селитре обеспечивает повышение прочностных свойств за счет измельчения структуры, но из-за быстрого охлаждения может снизиться сопротивление коррозии под напряжением в случае последующих низкотемпературных нагревов. Отжиг в этом интервале температур обеспечивает равномерный распад по сечению твердого раствора мелкозернистой β-фазы. Такое состояние структуры соответствует высокой коррозийной стойкости сплавов АМг2 .

Если полуфабрикаты из этих сплавов подвергнуть нагреву до температуры 350° С и выше, то магний, присутствующий в сплаве, перейдет в твердый раствор (на основе алюминия). Коррозионная стойкость сплава в таком состоянии также высокая. Если же в процессе эксплуатации или в процессе изготовления изделий они будут нагреваться в интервале температур 70-200° С, то сопротивление коррозионному разрушению под напряжением резко снизится. По границам зерен после указанных нагревов закаленного материала выпадает β-фаза. Эта фаза располагается в виде сплошной прослойки между зернами твердого раствора.

Учитывая, что сама β- фаза является анодом по отношению к твердому раствору Al-Mg (катод), в присутствии электролита эта электрохимическая пара (твердый раствор - β-фаза ) приведет к растворению β-фазы, а следовательно, и к возможному разделению зерен твердого раствора (межкристаллитная коррозия). При сравнительно глубоком коррозионном поражении материала, находящегося под напряжением, происходит его разрушение. Равномерный распад твердого раствора в результате полного отжига (310-335° С) исключает такое избирательное разрушение материала по границам зерен. Сравнительно длительный срок эксплуатации изделий, изготовленных из листового материала по указанной технологии, показал ее надежность.