Андрей Вадимович Колтыгин – к.т.н., доцент кафедрылитейных технологий и художественной обработкиматериалов (ЛТиХОМ)
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Andrei V. Koltygin – Cand. Sci. (Eng.), Assistant Prof., Department of Foundry Technologies and Material Art Working (FT&MAW)
4 build 1 Leninskiy Prosp., Moscow, 119049
Александр Валерьевич Павлов – аспирант кафедрыЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Aleksandr V. Pavlov – Postgraduate Student, Departmentof FT&MAW
4 build 1 Leninskiy Prosp., Moscow, 119049
Вячеслав Евгеньевич Баженов – к.т.н., доцент кафедры ЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Viacheslav E. Bazhenov – Cand. Sci. (Eng.), Assistant Prof.,Department of FT&MAW
4 build 1 Leninskiy Prosp., Moscow, 119049
Олеся Дмитриевна Гнатюк – студент кафедры ЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Olesya D. Gnatyuk – Student, Department of FT&MAW
4 build 1 Leninskiy Prosp., Moscow, 119049
Иван Ильич Баранов – студент кафедры ЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Ivan I. Baranov – Student, Department of FT&MAW
4 build 1 Leninskiy Prosp., Moscow, 119049
Владимир Дмитриевич Белов – д.т.н., заведующий кафедрой ЛТиХОМ
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Vladimir D. Belov – Dr. Sci. (Eng.), Head of the Department of FT&MAW
4 build 1 Leninskiy Prosp., Moscow, 119049
Рассмотрены кристаллизация и фазовый состав литейного сплава (мас.%) Mg–4,8Gd–2,1Nd–1,6Y–0,4Zn–0,6Zr (GEWZ522K). Показано, что в литом состоянии структура сплава состоит из первичных частиц циркония, дендритов магниевого твердого раствора αMg и эвтектических интерметаллических фаз, находящихся между их ветвями. В результате отжига при t = 530±5 °C сплав переходит в однофазное состояние и после закалки может быть значительно упрочнен в результате искусственного старения. Было предложено проводить старение сплава при t = 250 °C длительностью 8–10 ч или при t = 200 °C в течение 15–18 ч. При этом достигается максимальное упрочнение сплава, однако лучшие механические свойства были получены для сплава, состаренного при t = 250 °C. Независимо от режима старения, предел прочности на растяжение (σв) образцов превосходит 300 МПа, что гораздо выше показателей промышленных литейных сплавов по ГОСТ 2856-79. Рассчитанная скорость коррозии для сплава GEWZ522K равна 7,5±0,4 мм/год, что несколько больше, чем для менее легированного промышленного сплава МЛ10 (порядка 2,5 мм/год), испытанного в аналогичных условиях. Сплав был также испытан на сопротивление к возгоранию в контакте с воздухом. Установлено, что при непрерывном поступлении воздуха к поверхности образца очаги возгорания появляются при t = 625 °C вследствие разрушения оксидной плены, когда сплав практически полностью расплавляется. Таким образом, сплав GEWZ522K может быть использован в качестве высокопрочного литейного сплава. Однако при эксплуатации литых деталей из него необходимо уделять пристальное внимание защите их поверхности от коррозионного воздействия.
The article discusses the solidification and phase composition of the (wt.%) Mg–4.8Gd–2.1Nd–1.6Y–0.4Zn–0.6Zr (GEWZ522K) casting alloy. It is demonstrated that in the as-cast state, the alloy structure comprises primary zirconium particles, dendrites of the magnesium solid solution (αMg), and eutectic intermetallic phases located between dendritic branches. Following solution heat treatment at t = 530±5 °C, the alloy transitions into a single-phase state and can be significantly strengthened through artificial aging after quenching. It is recommended to apply alloy aging at t = 250 °C for 8–10 h or at t = 200 °C for 15–18 h. This approach leads to the maximum strengthening of the alloy, with the best mechanical properties achieved for the alloy aged at t = 250 °C. Regardless of the aging method used, the ultimate tensile strength (UTS) of the samples surpasses 300 MPa, which significantly exceeds that of commercial casting alloys according to GOST 2856-79. The measured corrosion rate for the GEWZ522K alloy is 7.5±0.4 mm/year, that slightly higher than that for the less alloyed commercial alloy ML10 (approximately 2.5 mm/year) tested under similar conditions. Furthermore, the alloy was subjected to tests for ignition resistance when in contact with air. It was observed that with continuous airflow over the specimen’s surface, ignition centers appear at t = 625 °C due to the breakdown of the oxide film, causing the alloy to nearly completely melt. Therefore, the GEWZ522K alloy can be employed as a high-strength casting alloy. However, during the operation of cast parts, particular attention must be paid to safeguarding the surface of these parts against corrosion.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.