Ливарний сплав на основі магнію з підвищеними властивостями

Сплав на основі магнію, що містить алюміній, марганець, цинк, барій і кальцій, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: алюміній 7,5-9,0 марганець 0,15-0,5 цинк 0,2-0,8 кальцій 0,01-0,025 барій 0,005-0,01 магній решта. (19) (21) u200814231 (22) 10.12.2008 (24) 25.06.2009 (46) 25.06.2009, Бюл.№ 12, 2009 р. (72) ШАЛОМЄЄВ ВАДИМ АНАТОЛІЙОВИЧ, ЦИВІРКО ЕДУАРД ІВАНОВИЧ, ЛУКІНОВ ВОЛОДИМИР ВОЛОДИМИРОВИЧ, ЛИСЕНКО НАТАЛІЯ ОЛЕКСІЇВНА (73) ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 42033 перетину металу. Крім того, барій і кальцій знижають поверхневий натяг розплаву, підвищуючи тим самим його рідинотекучість. Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей - розроблено ливарний сплав на основі магнію, що забезпечує його підвищенні рідинотекучість, міцність і пластичність. Це забезпечує усій заявленій сукупності ознак відповідності критерію «новизна» та приводить до нових технічних результатів. Аналоги, які містять ознаки, що відрізняються від прототипу, не знайдені, рішення явним чином не випливає з рівня техніки. Виходячи з вищевикладеного можна зробити висновок, що запропоноване технічне рішення задовольняє критерію "Винахідницький рівень". Для експериментальної перевірки сплав пропонованого составу й аналога виплавляли в індукційній тигельній печі типу ІПМ-500, рафінування розплаву флюсом ВІ-2 проводили в роздавальній печі. Готовий розплав порційно відбирали розливними ложками, у які вводили зростаючі присадки лігатур Mg - 12 % Ca і Mg – 10 % Ba. Для порівняння, окремо, в готовий розплав вводили магнійскандієву лігатуру для одержання составу аналога. Отриманий метал з різними варіантами присадок заливали в пісчано- глиністу форму для одержання литих зразків за ДСТ 2839-94 і вивчення їх механічних властивостей. Рідинотекучість досліджених варіантів вивчали на спіралеподібній пробі за ДСТ 16438-70. Зразки для визначення механічних властивостей досліджуваних сплавів піддавали термічній обробці по режиму Т6. 4 Аналіз результатів механічних властивостей досліджуваних сплавів показав, що в запропонованому сплаві при змісті барію менш 0,005 % і кальцію менш 0,01 % не відбувається здрібнювання дендритів внаслідок недостатньої кількості барію і кальцію для адсорбції їх на зростаючих вісях дендритів при кристалізації. В результаті чого інтерметалідна фаза ВаАl4 і Аl2Са нерівномірно розподілена по об'єму металу, що приводить до його крихкості й погіршенню механічних властивостей. Мала кількість барію і кальцію також недостатня для зменшення поверхневого натягу розплаву і рідинотекучість його невисока. При вмісті барію в межах 0,005-0,01 % і кальцію в межах 0,01-0,025 %, у процесі кристалізації, барій і кальцій адсорбуються на поверхні зростаючих вісей дендритів, гальмуючи ріст твердої фази, що призводить до здрібнювання литої структури, при цьому, інтерметалідна фаза вичавлюється в міжвісьовий об'єм, здрібнених барієм і кальцієм дендритів. При цьому, вона стає рівномірнорозподіленою по всьому перерізу металу, що забезпечує максимальну комбінацію міцності й пластичності сплаву, а також підвищену рідинотекучість. При змісті барію більш 0,01 % і кальцію більш 0,025 %, у результаті абсорбції надлишкової кількості барію і кальцію на поверхні зростаючих дендритів при кристалізації, а також за рахунок нерівномірного розподілу в структурі інтерметалідної фази, метал стає крихкім й погіршуються всі його властивості. Рідинотекучість при цьому практично не змінюється. Отримані результати досліджень представлено в таблицях 1, 2. Таблиця 1 Сплав 1. Аналог 2. 3. 4. 5. Запропонований Аl 8,50 6,9 7,5 9,0 9,8 Мn 0,30 0,11 0,15 0,50 0,60 Вміст хімічних елементів, % Zn Са Ва 0,50 ----0,15 0,006 0,003 0,20 0,01 0,005 0,80 0,025 0,01 0.87 0,033 0,02 Mg 90,200 92,831 92,135 89,665 88,677 Sc 0,50 --------------------Таблиця 2 Сплав 1. Аналог 2. 3. 4. 5. Запропонований σв, МПа 254,0 255,0 266,0 271,0 250,0 Аналіз проведених досліджень показав, що використання запропонованого сплаву дозволяє одержувати магнієві виливки з високим комплексом механічних Механічні властивості δ, % Рідинотекучість, мм. 5,6 260 5,5 260 7,6 290 7,2 320 4,3 310 властивостей та рідинотекучістю, а також дозволяє зробити висновок про відповідність критерію «Промислова придатність». 5 42033 Джерела інформації: 1. ГОСТ 2856-79. Сплавы магниевые литейные. Марки. 2. Пат. 25055 Україна, МПК8 С22С 23/00. Сплав на основі магнію /Шаломєєв В.А., Цивірко Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 Е.І., Жеманюк П.Д., Лукінов В.В., Лисенко Н.О., Клочихин В.В.- № 200702617; Заявл. 12.03.2007; Опубл. 25.07.2007. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601