к.т.н., доцент кафедры литейных технологий и художественной обработки материалов (ЛТиХОМ)
119049, г. Москва, Ленинский пр-т., 4
Cand. Sci. (Eng.), Assistant Prof., Department of Foundry Technologies and Material Art Working (FT&MAW)
Leninskii pr., Moscow, 119049
учебный мастер кафедры ЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т., 4
Educat. Master, Department of FT&MAW
Leninskii pr., Moscow, 119049
исследователь-лаборант кафедры ЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т., 4
Lab. Assistant, Department of FT&MAW
Leninskii pr., Moscow, 119049
к.т.н., доцент кафедры ЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т., 4
Andrei V. – Cand. Sci. (Eng.), Assistant Prof., Department of FT&MAW
Leninskii pr., Moscow, 119049
к.т.н., доцент кафедры ЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т., 4
Andrei V. – Cand. Sci. (Eng.), Assistant Prof., Department of FT&MAW
Leninskii pr., Moscow, 119049
начальник отдела филиала
105118, г. Москва, пр-т Буденного, 16, корп. 182
Head of Department
16, build. 182 Budennogo av., Moscow, 105118
д.т.н., заведующий кафедрой ЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т., 4
Vladimir D. – Dr. Sci. (Eng.), Head of Departmentof FT&MAW
Leninskii pr., Moscow, 119049
д.т.н., директор филиала
105118, г. Москва, пр-т Буденного, 16, корп. 182
Sergei P. – Dr. Sci. (Eng.), Director
Leninskii pr., Moscow, 119049
Магниевые сплавы как конструкционные материалы обычно рассматриваются в тех случаях, когда снижение массы имеет важнейшее значение, например в авиации и космонавтике. В последние годы наблюдается расширение применения пожаробезопасных высокопрочных магниевых сплавов нового поколения в конструкциях авиационных изделий. В работе были изучены свойства новых пожаробезопасных литейных магниевых сплавов МЛ-ОПБ (Mg–6,7Y–2,6Zn–0,5Zr– 0,35Ce–0,35Yb) и EWZ43 (Mg–3,8Y–4,4Nd–0,6Zr–0,6Zn) и выполнено их сравнение с промышленными магниевыми сплавами. Микроструктура исследуемых сплавов в литом состоянии представляет собой магниевый твердый раствор и значительное количество эвтектики. Термическая обработка по режиму Т6 приводит к изменению морфологии фаз в эвтектике, а также их частичному растворению в магниевой матрице. В результате длительной высокотемпературной выдержки, имитирующей условия эксплуатации (500 ч при 300 °С), происходит формирование выделений по границам зерен в обоих сплавах, которые значительно снижают механические свойства. Было установлено, что при окислении образцов основными компонентами, переходящими в оксидную плену и обеспечивающими защитные свойства сплавов, являются Y, Nd и Yb. Рассматриваемые сплавы обладают высокими прочностными свойствами, которые не ниже, чем у сплава МЛ10. При этом преимуществом сплава МЛ-ОПБ является высокое относительное удлинение, а для сплава EWZ43 характерна высокая прочность. Скорость коррозии этих сплавов выше, чем у известных промышленных сплавов МЛ10 и МЛ5, из чего следует, что исследуемые сплавы требуют дополнительной защиты от коррозии. При этом литейные свойства сплавов МЛ-ОПБ и EWZ43 оказались не ниже, чем у наиболее распространенных магниевых сплавов. При взаимодействии сплавов с формой из холодно-твердеющей смеси формируется оксидная плена с высоким содержанием Y и хорошими защитными свойствами. Температура возгорания изученных сплавов оказалась на 100–150 °С выше, чем у сплава МЛ10. Испытание сплавов в пламени газовой горелки на конусных образцах и типовых авиационных отливках типа «кронштейн» показало, что сплавы МЛ-ОПБ и EWZ43 практически не горят в условиях эксперимента.
Magnesium alloys are usually considered as structural materials when the weight reduction is important - in aircraft and space industry for example. In recent years, there has been an increase in the use of new generation ignition-proof high-strength magnesium alloys in the design of aircraft parts. The properties of new ignition-proof casting magnesium alloys ML-OPB (Mg–6.7Y–2.6Zn–0.5Zr–0.35Ce– 0.35Yb; wt.%) and EWZ43 (Mg–3.8Y–4.4Nd–0.6Zr–0.6Zn; wt.%) were investigated and compared with properties of commercial magnesium alloys. The microstructure of investigated alloys in the as-cast condition comprises of a magnesium solid solution and a significant amount of eutectic. Heat treatment according to the T6 mode results in change in the eutectic phase’s morphology and also to their partial dissolution in the magnesium matrix. Long-term high-temperature holding, simulating operating conditions (500 h at 300 °C), leads to the formation of precipitates along the grain boundaries in both alloys, significantly reducing the mechanical properties. During the oxidation of the samples, it was established that the main components that involved into the oxide film and provides the protective properties of the alloys is Y, Nd and Yb. The investigated alloys have a high strength, which is not lower than that of the ML10 alloy. At the same time, the advantage of the ML-OPB alloy is a high elongation at fracture, while the EWZ43 alloy is characterized by high strength. The corrosion rate of the investigated alloys exceeds the corrosion rate of known commercial ML10 and AZ91 alloys, which implies the need for additional protection against corrosion of investigated alloys. At the same time, the castability of ML-OPB and EWZ43 alloys is no lower than that of most commercial magnesium alloys. An oxide film with high Y content and high protective properties is formed when the alloys interact with the sand mold bonded with furan resin. The ignition temperature of the investigated alloys is 100–150 °C higher than that of the ML10 alloy. The flammability test of alloys in the flame of a gas burner, made on cone samples and typical aircraft castings «bracket», showed that ML-OPB and EWZ43 alloys are almost non-flammable under the conditions of experiment.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.