Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Бесплатно Личный кабинет — избранное и расчёты ★ Регистрация →
Новинка Симуляторы и тренажёры — ЧПУ, допуски, ПИД Попробовать →
Правовая информация →

INNER
Контакты

Что такое магниевые сплавы

  • 05.06.2026
  • Инженерные термины и определения

Магниевые сплавы — это конструкционные материалы на основе магния с плотностью 1,74–1,85 г/см³, что делает их самыми лёгкими промышленными металлическими сплавами. Магниевые сплавы используют там, где критична масса изделия: в авиации, автомобилестроении, корпусах электроники и в медицине как биорезорбируемые имплантаты.

Что такое магниевые сплавы

Магниевые сплавы — это сплавы, в которых магний является основой (массовая доля не менее 80–90 %), а остальные элементы добавляются для упрочнения, повышения коррозионной стойкости и улучшения литейных свойств. Чистый магний имеет плотность 1,738 г/см³, температуру плавления 650 °C и кристаллическую решётку гексагональной плотной упаковки (ГПУ).

Магний на 35 % легче алюминия и на 78 % легче стали. Удельная прочность лучших магниевых сплавов (отношение прочности к плотности) сопоставима со многими алюминиевыми и стальными сплавами, что определяет их востребованность в транспортной технике.

Основные легирующие элементы магниевых сплавов: алюминий (Al), цинк (Zn), марганец (Mn), цирконий (Zr), редкоземельные металлы (РЗМ), литий (Li), серебро (Ag), иттрий (Y). Каждый элемент решает свою задачу — от упрочнения твёрдого раствора до измельчения зерна.

Принцип упрочнения магниевых сплавов

Магниевые сплавы упрочняются несколькими механизмами одновременно. Понимание этих механизмов помогает грамотно выбирать марку для конкретного изделия.

Основные механизмы упрочнения

  • Твёрдорастворное упрочнение атомами Al, Zn, Li, растворяющимися в матрице магния
  • Дисперсионное твердение за счёт выделения вторичных фаз Mg17Al12, MgZn, Mg2Si при старении
  • Измельчение зерна цирконием (для сплавов без алюминия) или РЗМ
  • Деформационное упрочнение при холодной или горячей пластической деформации
  • Упрочнение РЗМ-фазами (LPSO-фазы), сохраняющими прочность при повышенных температурах

Виды магниевых сплавов: классификация

По способу производства изделий

Магниевые сплавы делятся на две большие группы. Литейные сплавы (марки МЛ по ГОСТ 2856-79) идут на отливки в кокиль, под давлением и в землю. Деформируемые сплавы (марки МА по ГОСТ 14957-76) применяют для горячей прокатки, прессования профилей, штамповки.

По системе легирования

  • Система Mg-Al-Zn — самая распространённая (МЛ5, AZ91): хорошее литьё, средняя прочность
  • Система Mg-Zn-Zr — высокопрочные деформируемые (МА14, ZK60)
  • Система Mg-РЗМ-Zr — жаропрочные до 250–300 °C (МЛ10, МЛ19, WE43)
  • Система Mg-Mn — коррозионностойкие сварные (МА1, M1)
  • Система Mg-Li — сверхлёгкие сплавы плотностью 1,35–1,55 г/см³

Система обозначений ASTM B275

В международной практике магниевые сплавы маркируются по системе ASTM: первая буква — основной легирующий элемент (A — алюминий, Z — цинк, K — цирконий, E — РЗМ, M — марганец, W — иттрий, L — литий), цифры — приблизительное содержание в массовых процентах. Например, AZ91 = Mg-9%Al-1%Zn; WE43 = Mg-4%Y-3%РЗМ.

МаркаАналогСистемаσв, МПаПрименение
МЛ5AZ91Mg-Al-Zn220–250Корпусные отливки
МЛ6Mg-Al-Zn230–260Нагруженные отливки
МЛ10EZ33Mg-РЗМ-Zr230–250Жаропрочные детали
МЛ19WE43Mg-Y-РЗМ-Zr270–320Авиационные отливки
МА2-1AZ31Mg-Al-Zn-Mn240–280Листы, профили
МА8M1Mg-Mn200–240Сварные конструкции
МА14ZK60Mg-Zn-Zr320–360Высокопрочный прокат

Применение магниевых сплавов

Авиация и космос

Магниевые сплавы используют для корпусов редукторов, картеров двигателей, элементов вертолётных трансмиссий, кронштейнов и силовых элементов планера. Литейный сплав МЛ10 и его зарубежный аналог EZ33A десятилетиями применяются в авиационных коробках передач.

Автомобилестроение

Литые под давлением детали из AZ91 и AM60 идут на корпуса коробок передач, рулевые колонки, кронштейны панелей приборов, рамы сидений. Снижение массы автомобиля на 100 кг даёт экономию топлива около 0,5 л/100 км.

Электроника и портативная техника

Корпуса ноутбуков, фотоаппаратов, проекторов и инструментов изготавливают из сплавов AZ91D и AM50A литьём под давлением. Сплав обеспечивает жёсткость, лёгкость и эффективное отведение тепла.

Медицина

Биорезорбируемые имплантаты из чистого магния и сплавов WE43, MgCa и Mg-Zn-Sr рассасываются в организме за 6–24 месяца, что устраняет необходимость повторной операции по их извлечению. Применяются для остеосинтеза и стентов сосудов.

Преимущества и недостатки магниевых сплавов

Преимущества

  • Самая низкая плотность среди конструкционных металлов — 1,74–1,85 г/см³
  • Высокая удельная прочность и жёсткость
  • Отличная демпфирующая способность — гашение вибраций
  • Хорошая обрабатываемость резанием (выше алюминия)
  • Электромагнитное экранирование корпусов электроники
  • Высокая теплопроводность 70–150 Вт/(м·К)
  • Биосовместимость и биорезорбируемость

Недостатки

Магниевые сплавы имеют низкую коррозионную стойкость в водных средах, ограниченную пластичность при комнатной температуре из-за ГПУ-решётки, склонность к воспламенению мелкой стружки и порошка при температурах выше 500 °C, а также невысокий модуль упругости (около 45 ГПа против 70 ГПа у алюминия).

Технология производства и обработки

Защита расплава

При плавке и литье магний активно окисляется и горит. Расплав защищают покровными флюсами (на основе MgCl2, KCl) либо защитной газовой атмосферой. Применяют смеси на основе SF6, а также современные альтернативы — фторкетоны (Novec 612), HFC-134a и SO2.

Литьё под давлением

Основной способ массового производства магниевых деталей. Используются машины с холодной или горячей камерой прессования. Скорость впрыска до 8 м/с, давление 60–100 МПа. Особенность — низкая теплоёмкость расплава, поэтому время цикла короче, чем у алюминия.

Термическая обработка

Литейные сплавы Mg-Al-Zn подвергают закалке с 410–415 °C с последующим старением при 175 °C в течение 16 часов (режим Т6). РЗМ-содержащие сплавы стареют при 200–250 °C.

Частые вопросы

Какая плотность у магниевых сплавов?
Стандартные магниевые сплавы имеют плотность 1,74–1,85 г/см³. Литий-магниевые сплавы LA141 и аналогичные достигают рекордно низкой плотности 1,35–1,55 г/см³.
Чем отличаются МЛ- и МА-марки?
МЛ — литейные магниевые сплавы по ГОСТ 2856-79, предназначены для производства отливок. МА — деформируемые магниевые сплавы по ГОСТ 14957-76, применяются для прокатки, прессования и штамповки.
Почему магниевые сплавы могут гореть?
Магний имеет высокое химическое сродство к кислороду. Массивные изделия не горят, но мелкая стружка, порошок и расплав без защиты воспламеняются при 500–650 °C. На практике риск устраняется правильной организацией обработки и хранения.
Как защищают магниевые сплавы от коррозии?
Применяют химическое оксидирование, анодирование, нанесение лакокрасочных покрытий, эпоксидно-полиуретановых грунтов. Высокую стойкость даёт микродуговое оксидирование с формированием керамического слоя.
Можно ли сваривать магниевые сплавы?
Да, наиболее распространены аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом (TIG) и сварка трением с перемешиванием (FSW). Лучше всего сваривается сплав МА8/M1 системы Mg-Mn без алюминия.

Магниевые сплавы остаются уникальными конструкционными материалами благодаря рекордно низкой плотности и хорошей удельной прочности. Литейные марки МЛ и деформируемые марки МА покрывают потребности авиации, автомобилестроения, электроники и медицины. Грамотный выбор системы легирования и режима термической обработки позволяет получить детали со свойствами, недостижимыми для других металлов сопоставимой массы.

Материал носит ознакомительный и образовательный характер. Автор не несёт ответственности за результаты применения изложенных сведений в производственной практике; при разработке конкретных технологических процессов следует руководствоваться действующими стандартами и технической документацией.
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.