Двойные системы магния с элементами, редко используемыми для легирования, и примесями

24.01.2017

Диаграммы состояния магния с Ba, Ca, Na, Bi, Si, Cu и Ni приведены на рис. 117—123. Добавки натрия, кальция и бария к магнию приводят к увеличению количества интерметаллидов по границам зерен или вырожденной эвтектики. По всей вероятности, в результате этого и наблюдается хрупкость сплавов в литом состоянии.
Эвтектики в магниевых сплавах часто вырождаются, но в случае системы Mg—Si по границам зерен образуется четко определенная эвтектика магния и химического соединения Mg2Si (рис. 124). Первичные кристаллы соединения Mg2Si имеют характерную форму «китайских иероглифов». Присутствие же в сплаве добавок алюминия способствует образованию крупных кристаллов и подавляет образование эвтектики по границам зерен. На рис. 125 показано сечение частицы сплава, извлеченного из флюсового остатка при плавке стружки.
Двойные системы магния с элементами, редко используемыми для легирования, и примесями
Двойные системы магния с элементами, редко используемыми для легирования, и примесями

Наблюдаемая в микроструктуре сетка представляет собой эвтектику твердого раствора на основе магния и соединения Mg17Al12, в то время как соединение Mg2Si выделяется в виде массивных (голубых) кристаллов.
Фосфор. Предельная растворимость фосфора в магнии при температуре 750°С не превышает 0,1%. Растворимость увеличивается в присутствии железа до 0,4%. При содержании фосфора в сплаве более 0,1% в каждом отдельном случае содержание железа должно быть минимальным, зависящим от взаимодействия железа и фосфора в жидком сплаве. Присутствие в сплаве более чем 0,03% фосфора приводит к возникновению небольших полостей в закристаллизовавшемся сплаве. По крайней мере, некоторые из этих полостей образуются при удалении частиц, содержащих фосфор (по-видимому, Mg3P2), в процессе приготовления образцов. Фосфор может выделяться из магния при введении циркония в сплав.
Двойные системы магния с элементами, редко используемыми для легирования, и примесями

Платина. В системе Mg—Pt при температуре 575° С образуется эвтектика, содержащая 7,6% платины.
Теллур. Для повышения механических свойств литых и полностью термообработанных Mg—Zn—РЗМ—Mn сплавов в них иногда добавляют до 0,04% теллура. Растворимость теллура в магнии в твердом состоянии очень мала.
Титан. Растворимость титана в магнии, свободном от водорода, не превышает 0,1% при 800° С и падает до 0,003% при температуре плавления. Добавки титана позволяют рафинировать магний. В случае магниевых сплавов, содержащих алюминий, присутствие титана приводит к огрублению зерна. Однако в других сплавах титан может способствовать измельчению зерна.
Двойные системы магния с элементами, редко используемыми для легирования, и примесями

Иттрий. Растворимость иттрия в магнии в твердом состоянии достигает 12,5% при температуре эвтектики 565° С. Легирование магния иттрием, как и в случае тория, способствует увеличению сопротивления ползучести в результате образования дисперсных выделений при старении. Иттрий добавляется в сплав в количестве, необходимом для увеличения механических свойств, и в то же время с учетом высокой стоимости иттрия.
Уран. Растворимость урана в магнии составляет 0,0005% при температуре плавления, величина растворимости резко увеличивается до 0,05% при перитектической температуре 661° С и повышается до 0,08% при температуре 900° С.