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