Сплав на основе алюминия

(19) ВУ (11) (51) 5 С ХХ С 21 1 ИЗОБ ИСАН ЕНТУ Золоторевский В.С.; овАЛЮМИНИЯя к сплавам на основ О 4 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(22) 25,11.91 ф (46) 15.12.93 Бюл. Йв 45-4 (71) Институт стали и сплав (72) Белов НА; Аксенов АА Шагиев Э,Э.(73) Институт стали и сплав (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ (57) Изобретение отновпс алюминия, предназначенным для применения в качестве конструкционного материала. Сплав содержит, мас%: цинк 5,0 - 7,0; магний 12 - 22; медь 0,6 - 1,4; железо 1,0 - 1,6; кремний 0,1 - 0,5; хром 0,03 - 0,2; никель 0,9 - 1,5; ванадий 0,01 - 0,15; алюминий - остальное. Свойства сплава следующие о 515 - 540 МПа, д 3,8 - 4,6%; НВ 183 - 186; НВ 46 - 50. 2 табл.Изобретение относится к цоетной ме таллургии, конкретно к оысокопрочным литейным сплавам на основе алюминия, предназначенных длл изготовленил деталей, работающих при повышенных нагрузках. Известен сплав, содержащий, мас. О,;Цинк 55 - 75Медь 0,7-1,2Магний 1,3 - 2,0Никель 4,5-5,5Гафний 0,01 - 0,15Алюминий ОстальноеИзоестный сплав имеет оысокие значения механических свойств, однако из-зазначительной концентрации никеля и строгого ограничения по примесям железа икремния он слишком дорогой длл широкогоиспользованил, так как длл его производства требуеотся алюминий высокой чистоты имного никеля,Наиболее близким к предлагаемомусплаву являетсл сплав, который содержит,мас,ф,;Цинк 6,0-7,5Медь 1,0 - 1,5Магний 1,5 - 2,8Титан 0,05 - 0,2Бар 0,005 - 0,05Железо 1,2 - 1 ЯКремний 0,3-0,6Хром 0,05 - 0,2Алюминий ОстальноеЭтот известный сплав существенно дешевле, чем предыдущий, так как длл егопроизводства можно спользовать самыенизкосортные марки алюминия, однако онимеет недостаточные эначенил жаропрочности и механических свойств при комнатной температуре.Целью изобретения является повышение жаропрочности и механических свойствсплава при комнатной температуре при сохранении возможности использования дляего производства шихты с повышенным содержанием железа.Для достижения поставленной целисплав на основе алюминия, содержащийцинк, медь, магний, железо, кремний ихром, дополнительно содержит никель и оанадий при следующем соотношении компонентов, иас,:ЦинкМедьМагнийЖелезоКремнийХромНикель В а ееаде 1 й 0,01 - 0,15Алеоминий ОстальноеЗалвлеееееьее концентрации цинка, магееил и моди обеспечиоают оптимальное ле 5 гированис алюминиевого твердогораствора и соответственно сочетание высоких значеееий проч,ости и пластичности,Железо и ееикель пооышаеот жаропрочностьблагодаря образованию большого каличест"0 оа фазы Т (Гее 11 А 19) о составе дисперснойэвтектики (А 1)+ Т, В процесса термообработки происходит формирооаееия глобуллрееыхвклеочаний фазы Т, что благоприятно скаэываетсл на значениях прочности и пластичности. При концентрациях этих элементовменее нижнего уровня фаза Т образуется оееедостаточееом количестое длл получениятребуемого эффекта, а при концентрацияхсвыше верхнего уровня возникает опас 20 ность появлеееил грубых первичных кристаллов, которые ухудшаеот механическиесвойства. Кремний улучшаетлитсйные свойства и о заявленных концентрациях малоолилет на механические характеристики.Хром и ванадий повышаеот плотность выделений при старении, что ведет к увеличениеозначений прочности и пластичности, приконцентрациях Сги Ч менее нижнего предела их действие незначительно, а при кон 30 центрации свыше оерхееего пределавозникает опасность появленил первичныхалюминидов, которые отрицательно олилеотна механические свойства, 13 анадий такжемодифицирует эотектику (А 1)+ Т, что способЗг3 з стоует повышению прочности и пластичности,Совместное использование добавки ванадия о сплавах на базе системы А 1-Еп-МоСо с повышенным содержанием Ге и В с40 целью увеличения их жаропрочности и механических свойств при комнатной температуре неизвестно, что позволяет сделатьвывод о соответствии предлагаемого изобретее еия требованиео критерия "существен 45 ные отличил",Длл опробованил предлагаемого сплава в лабораторных условиях были приготовлены 6 составов, включая заявленные концентрации и средний состав известного сплава. Сплавы готовили в электрической печи сопротивления из чистых шихтовых материалов(А 1, Со, Мо, Кп, Я 1) и лигатур(А 1-%, А 1-Ге, А 1-Сг м А 1-Ч). Механические свойстоа при комнатной температуре (временное сопротивление оЬ, твердость НВ и пластичность д и жаропрочность определяли на образцах, оырезаннь;х из цилиндрических жидкоштампованных отливок, термообработанных2004610 Сплав рекомендуется использовать наразличных машиностроительных предприятиях для получения деталей методом жидкой штамповки взамен обработки 5 резанием деформированных полуфабрикатов из сплавов типа 895. Экономический эффект может быть получен эа счет увеличения КИМ и снижения стоимости материала,10(56) Авторское свидетельство СССР В 1714949, кл, С 22 С 21/18, 1990. Таблица 1 Состав исследованных сплавов 5 блиц ванных сплав тения ормула из МагнииМедьЖелезоКремний С держ кремн допол при с тов, м ХромНикельВанадийАлюминченко Составитель Н,Шей Техред М,Моргентал Корректор Н.Корол ор Г.Мельников Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 по режиму 16, Жаропрочность оценивали по горячей твердости за 1 ч при 250 С (НВ 12 о).Приведенные в табл.1 и 2 результаты показывают, что предлагаемый сплав (составы 2-4) превосходит известный состав 6) как по жаропрочности, так и по механическим свойствам при комнатной температуре. Наличие в составе предлагаемого сплава железа свыше 10 и кремния до 0,5 позволяет использовать для его производства низкосортные марки алюминия и отходы алюминиевых сплавов с повышенным содержанием железа,Механические свойства и жаропрочность и ПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, сощий цинк, магний, медь, железо, ий и хром, отличающийся тем, что он нительно содержит никель и ванадий ледующем соотношении компоненас о аказ 3380 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5