СПЛАВ НА ОСНОВЕ МАГНИЯ Российский патент 2011 года по МПК C22C23/04 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сплавам на основе магния, предназначенным для изготовления корпусов приборов, кронштейнов, барабанов колес и других деталей, применяемых в авиационной технике.

Известен сплав на основе магния (МЛ9) следующего химического состава, мас.%:

Zr 0,4-1,0 In 0,2-0,8 Nd 1,9-2,6 Mg остальное

(ГОСТ 2856-79. Сплавы магниевые литейные. Технические требования)

Недостатками сплава являются низкие механические свойства и коррозионная стойкость.

Известен сплав следующего химического состава, в мас.%:

Zn 6,5-9,5 Zr 0,7-1,2 Cd 0,01-1,4 Bi 0,01-0,8 Nb 0,01-0,6 Ti 0,004-0,01 Be 0,0006-0,001 Mg остальное

(Патент РФ №2243279)

Недостатком сплава являются недостаточно высокие прочностные характеристики и коррозионная стойкость.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является сплав следующего химического состава, мас.%:

Zn 8,0-8,5 Zr 0,7-0,9 Cd 0,1-0,2 Ag 2,5-3,0 B 0,10-0,15 Mg остальное

(Патент РФ №2355802)

Недостатками сплава-прототипа являются недостаточно высокие предел ползучести и коррозионная стойкость, сплав имеет ограниченную номенклатуру изделий, т.к. содержит серебро и используется в изделиях специального назначения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание сплава на основе магния, обладающего высоким пределом ползучести и коррозионной стойкостью.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен сплав на основе магния, включающий цинк, цирконий, кадмий, бор, который дополнительно содержит индий и, по крайней мере, один РЗМ из группы неодим, церий, празеодим, лантан, диспрозий, эрбий, гадолиний при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Zn 8,0-10,0 Zr 0,7-1,0 Cd 0,01-2,0 B 0,001-0,10 In 0,5-2,5

а также, по крайней мере, один РЗМ из группы Nd, Ce, Pr, La,

Dy, Er, Gd 0,01 - 0,3 Mg остальное

Авторами установлено, что дополнительное содержание индия и, по крайней мере, одного РЗМ из группы неодима, церия, празеодима, лантана, диспрозия, эрбия, гадолиния при заявленных соотношениях других компонентов в сплаве на основе магния обеспечивает повышение предела ползучести и коррозионной стойкости сплава.

Пример осуществления

В тигельную печь загружали магний, после его расплавления в расплав вводили компоненты сплава. Цирконий вводили в жидкий сплав из лигатуры магний-цирконий, бор - из борного ангидрида. Затем выполняли технологические операции, необходимые в процессе приготовления сплава. Готовый жидкий сплав разливали в песчаные формы или в кокиль.

Испытания на коррозионную стойкость и ползучесть проводились на составах предлагаемого сплава и сплава-прототипа, указанных в таблице. В таблице представлены свойства предлагаемого сплава и сплава-прототипа.

Как видно из таблицы, коррозионная стойкость и предел ползучести предлагаемого сплава выше в сравнении со сплавом-прототипом соответственно в 3 и 1,5 раза.

Таким образом, применение предлагаемого сплава в нагруженных изделиях авиационного назначения способствует повышению их надежности и ресурса при эксплуатации, а также позволит получать отливки высокой сложности.

Таблица № п/п Химический состав, в мас.% Коррозионная стойкость. Количество выделившегося водорода за 48 часов, см³/см² Предел ползучести при температуре испытаний 150°C, σ_0,2/100, МПа Zn Zr Cd B In Ag Nd Ce Pr La Dy Er Gd Mg 1 8,0 0,7 0,01 0,001 0,5 - 0,01 0,2 - - - - - ост-е 2,0 80 2 8,5 0,7 0,10 0,005 1,0 - - - - - - - 0,3 ″-″ 2,1 82 3 9,0 0,8 0,90 0,005 1,8 - - - 0,01 - - - - ″-″ 2,0 83 4 9,5 0,9 1,5 0,007 2,2 - - - - 0,3 - - - ″-″ 1,9 84 5 10,0 1,0 2,0 0,10 2,5 - - - - - 0,1 0,05 - ″-″ 1,9 85 Прототип 8,0 0,8 0,20 0,10 - 2,5 - - - - - - - ″-″ 6,0 50

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сплавам на основе магния, предназначенным для изготовления корпусов приборов, кронштейнов, барабанов колес и других деталей, применяемых в авиационной технике. Предложен сплав на основе магния, имеющий следующий химический состав, мас.%: Zn 8,0-10,0, Zr 0,7-1,0, Cd 0,01-2,0, В 0,001-0,10, In 0,5-2,5, а также, по крайней мере, один РЗМ из группы Nd, Се, Рг, La, Dy, Er, Gd 0,01-0,3, Mg - остальное. Сплав характеризуется высоким пределом ползучести и коррозионной стойкостью. 1 табл.

Сплав на основе магния, содержащий цинк, цирконий, кадмий, бор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит индий и, по крайней мере, один РЗМ из группы неодим, церий, празеодим, лантан, диспрозий, эрбий, гадолиний при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Zn 8,0-10,0 Zr 0,7-1,0 Cd 0,01-2,0 В 0,001-0,10 In 0,5-2,5 по крайней мере, один РЗМ из группы   Nd, Се, Pr, La, Dy, Er, Gd 0,01-0,3 Mg остальное