Магний HK31A-T6, UNS M13310;, E FOUR

### **Технический лист: магниевый сплав HK31A-T6, UNS M13310** --- #### **1. Обзор материалов** HK31A-T6 — это высокотемпературный магний-ториевый сплав, поставляемый в растворе, термически обработанном и искусственно выстаренном. Этот сплав был разработан для применений, требующих исключительных повышенных температур, обладая отличной устойчивостью к ползучести и механическими свойствами при температурах до 350°C. Хотя использование сплавов, содержащих торий, сократилось из-за опасений радиоактивности, HK31A остаётся важным для некоторых высокотемпературных применений. --- #### **2. Ключевые особенности** - **Исключительная температура при высоких температурах** до 350°C - **Выдающаяся устойчивость к ползучести** - **Хорошая кастабильность** для сложных компонентов - **Отличная термическая стабильность** - **Хорошая коррозионная устойчивость** - **Превосходное удержание прочности** при повышенных температурах --- #### **3. Химический состав (% веса)** | Элемент | Состав (%) | |---------|-----------------| | **Торий (Th)** | 2,5–4,0% | | **Цирконий (Zr)** | 0,4–1,0% | | **Цинк (Zn)** | ≤ 0,30% | | **Марганец (Миннесота)** | ≤ 0,20% | | **Кремний (Si)** | ≤ 0,05% | | **Медь (Cu)** | ≤ 0,10% | | **Железо (Fe)** | ≤ 0,05% | | **Никель (Ni)** | ≤ 0,01% | | **Другие элементы** | ≤ 0,30% | | **Магний (мг)** | Баланс | *Примечание: содержание тория обеспечивает исключительные высокотемпературные свойства благодаря механизмам усиления осадками. Особые требования к обращению применяются из-за низкой радиоактивности.* --- #### **4. Механические свойства (T6 Temper)** | Свойство | Комнатная температура | 300°C (572°F) | 350°C (662°F) | |----------|------------------|---------------|---------------| | **Максимальная прочность на растяжение** | 230–260 МПа | 120–140 МПа | 90–110 МПа | | **Предел текучести (0,2%)** | 170–200 МПа | 90–110 МПа | 70–90 МПа | | **Удлинение (% в 50 мм)** | 4–8% | 8–15% | 10–20% | | **Сила на сжимающую текучесть** | 170–200 МПа | 90–110 МПа | 70–90 МПа | | **Твёрдость (Бринелл)** | 70–80 HB | 45–55 HB | 35–45 HB | | **Сила на сдвиг** | 140–160 МПа | 80–100 МПа | 60–80 МПа | | **Сила усталости** | 100–120 МПа | 60–80 МПа | 40–60 МПа | --- #### **5. Физические свойства** | Свойство | Ценность | |----------|-------| | **Плотность** | 1,78 г/см³ | | **Диапазон плавления** | 565–650°C | | **Удельная теплота** | 1,04 кДж/кг· К | | **Теплопроводность** | 118 Вт/м·К | | **Коэффициент теплового расширения** | 27,0 мкм/м·К | | **Модуль упругости** | 44 GPa | --- #### **6. Цикл термической обработки (T6)** - **Обработка раствором:** 565°C ± 5°C в течение 4–8 часов - **Закалка:** Горячая вода (70–100°C) - **Искусственное старение:** 200°C ± 5°C в течение 16–24 часов - **Охлаждение:** Воздушное охлаждение - **Микроструктура:** Мелкозернистый с торийсодержащими осадками --- #### **7. Применимые стандарты** - **ASTM International:** - **ASTM B80** – Стандартная спецификация для песчаных отливок из магниевого сплава - **ASTM B199** – Стандартная спецификация для отливок из магниевого сплава - **Аэрокосмические стандарты:** - **AMS 4380** – Литья из магниевого сплава, песок 3-0.7Zr (HK31A-T6) - **SAE International:** - **SAE J465** – Отливки из магниевого сплава - **Единая система нумерации:** - **UNS M13310** - **Военные стандарты:** - **MIL-M-46062** – отливки из магниевого сплава, высокая прочность --- #### **8. Производственные характеристики** - **Методы литья:** Песочное литье, отливка в постоянной форме - **Температура заливки:** 750–810°C - **Текучость:** Хорошо - **Сопротивление горячему разрыву:** Хорошо - **Обрабатываемость:** Хорошая (стандартные методы обработки магния) - **Сварка:** Хорошая (TIG сварка с правильной шпаклёвкой) --- #### **9. Применение** - **Аэрокосмические компоненты:** - Корпуса компрессоров реактивных двигателей - Компоненты ракет - Корпуса ракетных двигателей - Файрволы самолётов - Высокотемпературные конструктивные компоненты - **Ядерные приложения:** - Компоненты ядерного реактора (исторические применения) - Компоненты радиационного экранирования - **Промышленное оборудование:** - Компоненты высокотемпературных насосов - Компоненты компрессоров - Специализированное высокотемпературное оборудование --- #### **10. Особые требования к обращению** - **Радиационная безопасность:** Низкоуровневые радиоактивные материалы, требующие правильного обращения - **Утилизация:** Требуются специальные процедуры утилизации - **Документация:** Полная отслеживаемость и обязательная документация - **Соблюдение нормативных требований:** Подлежит ядерному регуляторному контролю --- #### **11. Коррозионные характеристики и защита** - **Атмосферная коррозия:** Хорошая устойчивость - **Высокотемпературное окисление:** Отличное до 400°C - **Рекомендуемые покрытия:** Высокотемпературные конверсионные покрытия, специализированные краски - **Гальваническая коррозия:** Стандартные процедуры изоляции требуются --- #### **12. Руководство по дизайну** - **Максимальная рабочая температура:** 350°C непрерывно, 400°C краткосрочно - **Толщина сечения:** Рекомендуемая 4–60 мм - **Тепловые аспекты:** Отлично подходит для термических циклов - **Соблюдение нормативных требований:** Обеспечение соблюдения норм радиационной безопасности --- #### **13. Сравнение с похожими сплавами** - **vs. HZ32A-T5:** Лучшая устойчивость на высокие температуры - **vs. WE43-T6:** Более высокая максимальная рабочая температура - **по сравнению с обычными сплавами Mg:** Значительно превосходящая производительность при высоких температурах --- **Примечание:** HK31A-T6 представляет собой специализированный класс высокотемпературных магниевых сплавов с исключительной термической стабильностью. Хотя сплавы, содержащие торий, обладают выдающимися высокотемпературными свойствами, их использование всё больше ограничивается из-за опасений по поводу радиоактивности. Для новых конструкций рассмотрите нерадиоактивные альтернативы, такие как сплавы WE43 или WE54. Для существующих приложений крайне важно строгое соблюдение протоколов радиационной безопасности. Всегда консультируйтесь со специалистами по материаловедению и радиационной безопасности при работе с этим сплавом.

Упаковка Стандартная упаковка: Типичная упаковка оптом включает паллетированный пластик объемом 5 галлонов/25 кг. ведра, волокнистые и стальные бочки до супермешков по 1 тонне в полном контейнере (FCL) или грузовиках (T/L). Исследовательские и пробные количества, а также гигроскопические, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут упаковываться под аргон или вакуум. Решения упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках до паллетированных жидких контейнеров объемом 3333 галлона. Специальный пакет доступен по запросу.