Получение высоких механических свойств магния при испытаниях на растяжение при комнатной температуре

24.01.2017

Прессованные сплавы. В связи с тем что механические свойства при растяжении прессованных изделий зависят от ряда факторов — температуры и скорости прессования, степени обжатия и термообработки — интересно рассмотреть более подробно, при каких условиях вероятно достижение максимальных свойств.
Величина зерна. Ввиду ограниченного числа систем деформации при комнатной температуре на границах между зернами, ориентированными благоприятно и неблагоприятно для базисного скольжения, могут возникать значительные напряжения и, как следствие этого, повышается чувствительность механических свойств магниевых сплавов к величине зерна. Поэтому величина зерна имеет большое значение. При достаточно мелком зерне будет, кроме того, подавляться двойникование.
Основные легирующие элементы. Из приведенных выше данных можно предполагать, что добавки алюминия и цинка будут обеспечивать получение высоких свойств.
Условия прессования. Низкая температура, малая скорость и значительная степень обжатия в общем должны способствовать упрочнению за счет наклепа. Важность степени обжатия иллюстрируется для сплава Mg—10% Al на рис 172.
Получение высоких механических свойств магния при испытаниях на растяжение при комнатной температуре

Сохранение наклепа. Чистый магний должен рекристаллизоваться при комнатной температуре и поэтому желательно, чтобы в нем присутствовали элементы, способные повысить температуру рекристаллизации до высокого уровня, с тем, чтобы сплав не рекристаллизовался по мере выхода прессуемого изделия из очага деформации.
Литая заготовка. Пластичная, мелкозернистая и мягкая литая заготовка, которая легко прессуется при относительно низких температурах, также желательна.
Следует также отметить, что цинк способствует упрочнению при наклепе, цирконий измельчает зерно в литой заготовке и обеспечивает устойчивость против роста зерен, редкоземельные металлы или торий повышают температуру рекристаллизации. Желательно также прессование при низкой температуре и при малой скорости для того, чтобы минимально повысить температуру в процессе деформации. В дополнение к сплавам Mg—Zn—Zr разработаны сплавы TZ6, RZ5 и ZT1, некоторые из свойств которых, полученные в лабораторных условиях, приведены в табл 43.
Получение высоких механических свойств магния при испытаниях на растяжение при комнатной температуре

У сплава ZTY с низким содержанием цинка после прессования могут быть достигнуты высокие свойства. Однако при обычных скоростях прессования свойства этого сплава не особенно высокие. Очевидно, присущая сплаву пластичность литой заготовки дает в полной мере возможность для деформационного упрочнения, а цирконий и торий способствуют сохранению наклепа. Важность мелкого зерна иллюстрируется рис. 173, а зависимость механических свойств от скорости прессования рис. 166.
Получение высоких механических свойств магния при испытаниях на растяжение при комнатной температуре

Свойства листов, полученные при сохранении наклепа. На основе общих положений, рассмотренных в случае сплавов для прессованных изделий, следовало предполагать, что такие сплавы, как TZ6 и RZ5, будут иметь высокие механические свойства в прокатанном состоянии, причем первый сплав характеризуется низкой анизотропией ввиду присутствия тория. В табл. 44 содержатся данные, позволяющие сравнить свойства некоторых сплавов этого типа со сплавами AZ31 и ZW3.
Так как листы часто деформируются в горячем состоянии и свариваются, высокие свойства с ограниченной пластичностью для листов менее необходимы, чем для прессованных сплавов.