Сплав магниевый МА15 (ВМД3) высокопрочный

Химический состав сплава МА15 (ВМД3), %
Zn Cd Zr La Mg Cu Al Si Ni Fe Mn Be Прочие
примеси
не более
2,5-3,5 1,2-2,0 0,45-0,9 0,7-1,1 Основа 0,03 0,05 0,05 0,005 0,03 0,1 0,002 0,3
Механические свойства различных полуфабрикатов по ГОСТ, ОСТ, ТУ или СТУВ (не менее)
Вид
полуфабриката
ГОСТ,
ОСТ, ТУ,
СТУВ
Состояние σ0,2 σв δ
σ0,2сж
кгс/мм2 % кгс/мм2
Плита катаная
толщиной (мм):
СТУВ
4-2-68
Без
термической
обработки
    l0=5d0  
11-40 17 26 5 11
41-70 16 25 5 10
Лист толщиной (мм): ТУ1-9-
543-73
Отожженный     l0=11,3√F0  
0,8-2,0 19 26 6 -
2,5-3,5 19 26 4 16
4,0-10,0 18 25 4 -
Пруток прессованный
диаметром (мм):
ГОСТ
18351-73
Без
термической
обработки
    l0=5d0  
8-50 22 28 6 -
51-100 24 30 6 -
101-160 22 29 5 -
161-200 - 28 5 -
Полоса прессованная
сечением до 130 см2
ОСТ1
90037-71
Без
термической
обработки
22 29 l0=5d0
6
14
Труба прессованная
диаметром 16-26 мм
с толщиной стенки
1,5-2,0 мм, длиной
3000 мм
СТУВ
44-16-67
Отожженный 23 29 l0=11,3√F0
6
-
Без
термической
обработки
23 29 6 -
Профиль
прессованный
СТУВ
15-3-70
Без
термической
обработки
23 28 l0=11,3√F0*
l0=5d0
5
-
Штамповка СТУВ
9-9-66
Без
термической
обработки
25 30 l0=5d0
5
-
Поковка СТУВ
60-4-69
Без
термической
обработки
17 27 l0=5d0
5
14
* l0=11,3√F0 при толщине полки до 10 мм,  l0=5d0 при толщине полки более 10 мм.

Механические свойства при комнатной температуре
Вид
полуфабриката

Состояние E
G μ σпц σ0,2 σв δ ψ σпц сж
кгс/мм2 кгс/мм2 % кгс/мм2
Плита катаная
толщиной 30 мм
Без
термической
обработки
4200 1600 0,31 - 20 27 l0=5d0
5
9 10
Лист толщиной 2 мм Отожженный 4100 - - - 20 27 l0=11,3√F0
6
- -
Пруток прессованный
диаметром 22 мм
Без
термической
обработки
4200 1600 0,31 20 26 32 l0=5d0
6
20 -
Вид
полуфабриката

Состояние
σ0,2 сж σв сж τ0,3 τв τср ан σ-1
σ-1н
кгс/мм2 кгс·м/см2 кгс/мм2
Плита катаная
толщиной 30 мм
Без
термической
обработки
12 37 7 15 14 0,4 10* 6,5**
Лист толщиной 2 мм Отожженный 16 - - - - 0,4 11*** 7****
Пруток прессованный
диаметром 22 мм
Без
термической
обработки
18 44 11 24 17 1,0 12* 7
* Предел выносливости определялся при знакопеременном изгибе вращающегося образца на базе 2·107 циклов.
** Надрез rн=0,75 мм, ак=2,2.
*** Предел выносливости при пульсирующем растяжении.
**** Образец с отверстием dотв=3 мм, ширина образца 15 мм.
Механические свойства при низкой температуре (-70°С)
Вид
полуфабриката

Состояние σ0,2 σв δ
ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Лист толщиной 3 мм Отожженный 26 35 l0=11,3√F0
5
-
Плита катаная
толщиной 30 мм
Без
термической
обработки
25 30 2 0,3
Пруток прессованный
диаметром 22 мм
Без
термической
обработки
35 40 l0=5d0
7
0,8
Пределы ползучести и длительной прочности
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания
°С
σ100 σ0,2/100
кгс/мм2
Лист толщиной 3 мм Отожженный 160 13 7
150 5 2,5
Плита катаная
толщиной 30 мм
Без
термической
обработки
150 7 3
Пруток прессованный
диаметром 22 мм
Без
термической
обработки
150 10 3
Чувствительность к надрезу
Вид
полуфабриката

 
Состояние При статической
нагрузке
При повторных
нагрузках
Работа
разрушения
σвн*/σв σ-1**/σ-1н ат.у
температура, °С
-70 20 кгс·м/см2
Лист толщиной 3 мм Отожженный 0,97 1,05 1,6*** 0,2
Плита толщиной 30 мм Без
термической
обработки
1,05 1,15 1,5** -
Пруток прессованный
диаметром 22 мм
Без
термической
обработки
1,15 1,2 1,5** -
* Надрез при статической нагрузке rн=0,1 мм; ак=4,0.
** Надрез при повторных нагрузках rн=0,75 ммак=2,2.
*** Образец с отверстием, dотв=3 мм, ширина образца 15 мм.
Малоцикловая усталость
Вид
полуфабриката

 
Состояние Температура
испытания
σmaxв σmax N
°С кгс/мм2 циклы
Лист* толщиной 3 мм Отожженный 20 0,7 19,5 3600
Плита** толщиной 30 мм Без
термической
обработки
20 0,7 18 2500
Пруток** прессованный
диаметром 22 мм
Без
термической
обработки
20 0,7 18 3000
* Образцы с отверстием ак=2,6.
** Цилиндрические образцы с круговым надрезомак=2,2.

Физические свойства сплава МА15 (ВМД3)
Плотность: 1830 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С 20-100 100-200 200-200 300-400 20-200 20-300 20-400
α·106 1/град 25,9 27,8 30,6 30,1 26,8 28,1 28,6
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С 20 100 200 300 400
λ Вт/м·град 113 117 121 125 129
Удельная теплоемкость
Температура, °С 100 200 300 400
с кдж/кг·град 1,00 1,07 1,13 1,19
Удельное электросопротивление
Температура, °С 20
ρ·106 ом·см 6,56
Коррозионная стойкость
Сплав обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью, имеет незначительную склонность к коррозионному растрескиванию. Коррозионная стойкость сварного соединения аналогична коррозионной стойкости основного металла.
Технологические данные
Горячая обработка давлением
Вид обработки Температурный
интервал
деформации
°С
Скорость
деформации
Допустимая
степень
деформации
%
Прокатка плит 370-400 1,4 м/сек  
Прокатка листов 350-370 1,2 м/сек Не более 25 за проход
Прессование 300-360 0,5-3 м/мин 80-95
Штамповка на молоте 350-380 - 70-80
Штамповка на прессе 250-360 - 70-80
Ковка на молоте 360-390 - 70-80
Пластичность сплава в горячем состоянии высокая.
Рекомендуемая термическая обработка
Лист поставляется в отожженном состоянии, трубы - в отожженном состоянии без термической обработки; остальные полуфабрикаты поставляются в состоянии без термической обработки.
Снятие напряжений после деформации и сварки
Вид термической
обработки
Состояние Температура
°С
Выдержка
час
Охлаждающая
среда
Снятие напряжений после деформации Отжиг 260+15 0,5 Воздух
Снятие напряжений после сварки Для всех полуфабрикатов 250 0,5 Воздух
Штампуемость
Вид обработки;
степень
деформации
Температура, °С
20 100 150 200 250 300
В П В П В П В П В П В П
Гибка
Максимальный
радиус сгиба
4-5s 5-6s - 2-3s 4-5s

1,5-2s

3-4s
1-1,5s 2-3s
1-0,8s 1,5-2s
Вытяжка
Коэффициент
вытяжки
- - 1,35-1,5 1,8-2,0 2,05-2,15 2,2-2,4
Отбортовка
Степень
отбортовки
- - 1,3-1,4 1,7-1,8 1,9-2,0 2,2-2,3
Выдавка
Степень
выдавки, %
- - 16-19 25-27 33-35 41-43
* Радиус сгиба при гибке на <90°, r=n·s, s - толщина металла.
В - вдоль волокна, П - поперек волокна.
Свариваемость
Метод
сварки
Состояние Присадочный материал Коэффициент
трещино-
образования
Ктр, %
Предел
прочности
сварного
соединения
σв, кгс/мм2
Коэффициент
прочности
сварного
соединения
Угол
изгиба,
град
основного
материала
сварного
соединения
Аргоно-дуговая
сварка s≤3 мм
Отжиг при
250°С - 0,5 час
Основной
металл
≤30 24 0,8 48 60
Обрабатываемость резание
Обрабатываемость резанием отличная.

Применение
Сварные конструкции, работающие длительно до 150°С и кратковременно до 200°С.

Механические свойства при высоких температурах сплава МА15

Механические свойства при высоких температурах сплава МА15

Механические свойства при высоких температурах сплава МА15

Кривые выносливости сплава МА15 при консольном изгибе вращающегося образца

Кривые выносливости сплава МА15 при консольном изгибе вращающегося образца

Кривые выносливости сплава МА15 при консольном изгибе вращающегося образца

Влияние температуры и времени выдержки при отжиге на механические свойства горячекатаных листов из сплава МА15

Prin obozn 5 1

Prin obozn 5 2

Prin obozn 5 3

Prin obozn 5 4

Prin obozn 5 5