Пожаробезопасный магниевый литейный сплав

Сплав разработан совместно с ООО "Соликамский опытно-металлургический завод (СОМЗ)" и относится к области металлургии, а именно к литейным сплавам на магниевой основе, и может быть применено при изготовлении деталей в автомобилестроении, ракетно-космической и авиационной промышленности, а также корпусных деталей различной электронной аппаратуры, работающих в условиях повышенной вероятности внезапного скачка температуры или прямого воздействия пламени.

Авторы: Мерсон Дмитрий Львович, Виноградов Алексей Юрьевич, Засыпкин Сергей Васильевич, Иртегов Иван Георгиевич, Иртегов Алексей Иванович.

Краткое описание:
Известно, что магниевые сплавы отличаются своей пожароопасностью. Они способны воспламеняться даже при 400°С, что накладывает ряд ограничений на области их применения. Например, магниевые сплавы запрещено использовать в салоне пассажирских самолетов. Проблемой снижения пожароопасности магниевых сплавов занимается множество различных научных групп, и предлагаемые ими способы значительно отличаются друг от друга. Тем не менее, можно выделить три основных направления, с помощью которых получается достичь некоторого результата:
1) нанесение покрытий на поверхность сплава;
2) легирование сплава кальцием;
3) легирование сплава редкоземельными материалами (РЗМ).

Все известные магниевые сплавы обладают недостаточно высокой температурой воспламенения для широкого применения в промышленности. Задачей изобретения является создание литейного магниевого сплава, обладающего повышенным значением температуры воспламенения и, в то же время, удовлетворительными механическими характеристиками. Изобретение направлено на повышение температуры воспламенения магниевого сплава при сохранении его высокой прочности и пластичности.

Техническим результатом изобретения является существенное увеличение температуры воспламенения с сохранением достаточно высоких значений прочности и пластичности литейного магниевого сплава. Поставленная цель достигается тем, что пожаробезопасный магниевый литейный сплав содержит, масс. %: иттрий 5-8, цинк 1,5- 3, неодим 0-2, цирконий 0,3-1, РЗМ церий и/или иттербий и/или европий суммарно 0,2- 1%, магний - остальное. Термообработка сплава проводится по следующему режиму: гомогенизационный отжиг при температурах от 450°С до 545°С, закалка под вентилятором или в горячую воду от температур от 450°С до 545°С, последующее старение при температуре 200°С в течение 8-100 часов. Подробнее см. в описании патента: RU2781338.

Преимущества и отличительные особенности:
По сравнению с известными техническими решениями сплав характеризуется сопоставимыми механическими свойствами при повышенной температуре возгорания - на уровне 1000°С. Например, на сплавах типа 6.8Y+2.5Zn+0.6Zr+0.4Yb+0.2Eu, остальное Mg (все в масс. %) и 6.8Y+3.0Zn+2.0Nd+0.6Zr+0.3Yb+0.3Ce, остальное Mg (все в масс. %) после термообработки по режиму Т6 достигнуты следующие показатели: предел прочности 245 и 250 МПа; относительное удлинение 8 и 3%, температура воспламенения 1020 и 1040°С.