Сплав на основе алюминия

.Ы 2 1061495 А 1 1/10 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР 7, 1 ,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Мс йМЬщф(56) Авторское свидетельство СССР 9. 473759, кл. С 22 С 21/00, 1975.Добаткин В.И., Елагин В.И. Гранулируемые алнииниевые сплавы. М., Металлургия, 1981, с. 147-148. никель и железо,омпон ен то шен МагнийГ 1 едьКобая ь миния Окись алАзотай еи мереалл ,е бранный из содерж пы,0,5-.1,00,5-1,0Остальное НикельЖелезоАлюмини ПЛАВ НА ОСНОВЕмагний, медь и ющ.,ийся т ния прочностных АЛ 1 ОМИНИЯ, содеркобальт, м, что, схарактекости, он причем отношение содержаниясодержанию магния составляеотношение содержания магнияжанию меди 1,5-2,5, а отношдержания кобальта к содержанию железа и никеля, вводимых как отдельно, так и совместно. 1,5-2,5. цинка к т 2,5-3,5, к содерение со т розионно кись алюми о содержипо крайнный из г мере один ме-. ны, содержаще относится к областиавов на основе алюми".ченных для примененияструкционного матеав на основе алюминия,Изобретениеметаллургии сплния, предназнв качестве кориала,Известен сплсодержащий, мЦинк обработки -140 ОС, 16 ч:64,6 кгс/мм70,2 кгс/мм 2листов), недо1 Наиболе 10 техническ результат алюминия,Цинк 5 2,0 0,6 0,6 МагиОстальное Иедье свойства сплава Еобалежима термической Алюмин носгного осл и стал ьн(54) (57) С жащий цинк, отлича целью повыш ристик и к дон олни тел ь ния, азот и талл, выбра ГагнииМедьХромЦирконийАлюминийОднако проче стандарт и следующем смас.%:7,0-10,02,3-3,41,2-1, 71,0-2,50,01-0, 50О, 0001-0, 010 акалка и старение при5 73,4 кгс:/мм, б(для прутков) и бб6 68, 7 кгс/мм 2 (длястаточно высокие. близким к изобретению посущности и достигаемомуявляется сплав на основедержащий, мас. Х:8,07,0-10,0 .2, 3-3,41,2-1,71,0-2,5О, 01-0, 500,0001-0,000 Недостаток известного сплаванизкий уровень прочностных свойств:, 5, = 67,0 кгс/мм, 6 О = 60,3 кгс/ммпосле закалки с 490 С и старения порежиму: 120 С, 24 ч + 160 С, 2 ч, икоррозиоцной стойкости.Цель изобретения - повышение прочностных характеристик и коррозионнойстойкости сплава. 10Для достижения цели сплав на основе алюминия, содержащий цинк, магний, медь и кобальт, дополнительносодержит окись алюминия, азот и покрайней мере один металл, выбранныйиз группы, содержащей никель и железо, цри следующем. соотношении компонентов, мас.7:ПинкМагний 20Иедь1 обальтОкись алюминияАзотПо крайней мере 25один металл, выб -рацный из группы,содержащейНикель 0,5-1,0Железо О, 5-1,0 30Алюминий ОстальноеПри этом отношение содержания цинка к содержанию магния равно 2,5-3,5,отношение содержания магния к содержанию меди 1,5-2,5, а отношение со 35держания кобальта к содержанию железа и никеля, вводимых как отдельно,так и совместно, 1,5-2,5.При таком соотношении компонентовв спла.ве с максимальным и минимальнымсодержанием компонентов сохраняетсяпостоянный фазовый состав (О( + Т) иобеспечивается максимальный эффектупрочцеция при термической обработке.Отклонение от указанного соотношения приводит не только к понижениюобщего уровня механических свойств,но и к повышению чувствительностисплавов к коррозионному растрескиванию под напряжением.50Для получения высоких прочностныхсвойств обязательным является отношение содержания кобальта к содержаниюжелеза и никеля, равное 1,5 - 2,.5.Это объясняется положительным влиянием на прочностные свойства сплавовалюминиево-кобальтовой фазы Л 1 Со.В предложенном сплаве дополнительное повышение механических свойств достигается за счет легирования фазыА 1 Со другими элементами Ч 111 А группы. Известно, что в алюминиево-ко"бальтовой фазе А 1 Со могут растворяться в значительных количествах железо и никель, замещая атомы кобальта. Возможность растворения атомовжелеза и никеля в алюминиево-кобальтовой Лазе была использована при разработке состава предложенного сплава.При выбранном содержании переходных металлов и основных компонентовв структуре сплавов после полной термической обработки содержится от 2(верхний предел состава) интерметал-.лидных фаз. Такое содержание избыточных интериеталлидных фаз способствуетдополнительному упрочнению за счетфазового наклепа. Эффективное упрочнение интерметаллидные фазы могутобеспечить только в,том. случае, еслиони дисперсны и равномерно распределены в объеме матрицы. Для обеспечения высокой дисперсности интерметаллидцых фаз кристаллизация сплавов прилитье проводится со скоростью охлаждения 10 - 10 1 град/с, что достига-ется при литье сплавов методом гранулирования или распыления.В получаемой структуре частицыалюминиево-кобальтовой фазы дисперсиы, равномерно распределены в объемеалюминиевого твердого раствора. Этафаза с растворенными в ней атомамижелеза и никеля .достаточно термическистабильна: не коагулирует и не растворяется в алюминиевом твердом растворе при технологических нагревах, чтообеспечивает получение высоких меха-,нических свойств в деформированныхполуфабрикатах.,4Для дополнительного упрочнения засчет образования окислов и нитридовалюминия в расплав вводят окись алюминия, а гранулы и порошки продуваютпри повышенной температуре (300 -470 С) азотом.По указанной технологии отливаютпять сплавов, из которых изготавливают прутки,Химический состав исследуемыхсплавов приведен в табл. 1. Из сплавов изготавливают образцы, проводят термическую обработку по режиму; закалка с 470 С 6,1 ч, охлаждение в воде, старение по режиму 140 С,1061495Та блн ца Содержание, иас. Х Сплав Состав жел еэ о алюминий цинк магний медь кобальт окись аэоталюмнния 2,3 1,2 2,8 1,5 1 . 7,0 2.8,5 3 8,5 4 10,0 1,0 0,011,7 0,20 0,5 0,5 ОстальноеО,б 0,5 То же 0,0001 0,0010 Предложенный 28 1,5 3,4 1,7 1,8 0,202,5 О, 50 0,8 0,0010 0,0100 1,0 1,0 Иавесттный 5 8,0 2,5 1,0 1,5Таблица 2 Состав Пределпрочности,кгс/мм Пределтекучестибед вкгс/мм Отно сительное удлинение , 7 Среднее время до разрушения приб = = 0,75 босут 79,2 76,1 76,9 77,4 80,0 5,2 62 80,7 6,4 82,7 78,8 52 73,1 70,2 Составитель И.СидоровРедактор ТЛ 1 арганова Техред С.иигунова . Корректор И.Зрд Д Заказ 2809 Тираж Ф ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 выдержка 16 ч, и проводят исследование механических свойств и испытание на коррозионное растрескивание под напряжением в среде ЗХ-ного ИаС 1 при 6 = 0,75 богВ табл 2 приведены результаты механических испытаний и данные по коррозионному растрескиванию под напряжением предложенного и.известного сплавов. Приведенные в табл. 2 механическиесвойства показывают, что предложенный сплав имеет предел прочности. на 6- 9 кгс/мм больше и предел текучести на 6-8 кгс/мм больше, чем известный сплав при близких значениях пластичности. Стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением у предло женного сплава в 2 - 3 раза выше, чему известного сплава при аналогичных условиях испытаний.