Система Mg—Al—Zn

24.01.2017

Поверхности ликвидуса и изотермы поверхностей солидуса и ограниченной растворимости диаграммы состояния системы Mg—Al—Zn приведены на рис. 49.
Влияние цинка на механические свойства литых в земляную форму сплавов системы Mg—Al было изучено Фоксом на образцах ДТД и литых плитах. Параллельно с этим Баском и Марандем были получены результаты на литых образцах ASTM. Результаты Фокса (рис. 50—52) показали, что максимальное значение предела прочности соответствует сплавам с 1—4% цинка независимо от того, в каком состоянии находится сплав: закаленном или после полной термической обработки. Как и в случае двойных Mg—Al сплавов, оптимальное содержание алюминия для термообработанного состояния выше, чем для литого. Предел текучести повышается при легировании цинком во всех трех состояниях, но особенно после полной термической обработки. Добавление в сплав Mg—8% Al 3% цинка повышает величину σ0,1 после закалки и старения на 2,6 кГ/мм2, в то же время относительное удлинение остается равным 3%. Для того чтобы достигнуть подобного эффекта увеличения предела текучести в Mg—Al сплавах, необходимо довести содержание алюминия до 11%, однако относительное удлинение при этом не превышает 1%. Таким образом, легирование цинком позволяет повысить прочностные характеристики при минимальном падении пластичности.
Система Mg—Al—Zn
Система Mg—Al—Zn

Как показали результаты исследования Баска и Андерсона, структура и свойства сплавов системы Mg—Al—Zn зависят от скорости охлаждения после термической обработки на твердый раствор, причем сплав AZ92 является наиболее характерным в этом отношении. После полной термической обработки с охлаждением в горячей воде сплавы обладают меньшей склонностью к прерывистому выделению, прочность и пластичность увеличиваются. Однако сопротивление усталости на базе 50*10в6 циклов не повышается. Долгое время не уделялось достаточного внимания изучению влияния скорости охлаждения на упрочнение сплавов AZ91 и AZ92, но в последние годы по этому вопросу было опубликовано несколько работ. Необходимо отметить, что, несмотря на сравнительно высокие значения предела прочности, эти сплавы не могут конкурировать со сплавом MSR (QE22) или с опытными сплавами системы Mg—Zn—Ag—Zr, которые используются в тех случаях, где требуется высокий предел текучести.
Легирование цинком увеличивает тенденцию сплавов системы Mg—Al к образованию микропористости, особенно при недостаточном питании отливки. Подтверждением этого является то, что широко известный ранее сплав AZG (AZ63)—Mg—6% Al—3% Zn был заменен впоследствии (в связи с повышенной склонностью к микропористости) сплавами, содержащими меньшее количество цинка: А8 (Mg—8% Al—0,5% Zn) и AZ91 (Mg—9,5% Al—0,5% Zn).
Введение цинка в Mg—Al-сплавы увеличивает склонность их к горячим трещинам и ухудшает свариваемость.
Система Mg—Al—Zn

Добавки цинка к магниевым сплавам, содержащим алюминий, улучшают их сопротивление коррозии в соляном растворе, но оказывают незначительное влияние или практически не влияют на сопротивление атмосферной коррозии.
Небольшие добавки цинка оказывают незначительное влияние на структуру Mg—Al сплавов. Однако при увеличении содержания цинка в сплаве сетка интерметаллидов по границам зерен становится более разобщенной, и если отношение Zn: Al превышает 1:3, то появляется тройная фаза. Эта фаза имеет широкую область растворимости и обозначается Mg32 (Al, Zn)49.
Джордж разработал методику микроструктурного анализа этих сплавов. Применяемый им травитель окрашивает двойную фазу Mg17Al12 в черный цвет, оставляя тройную фазу светлой.