Сплав на основе алюминия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 96745 А 21/00 НИЕ ИЗС ийсия мехталлаинтел оотношЦирк Хром ии компоий Окись алюминиБериллийАзотАлюминий НА ОСНОВм и цирко женном иболее бл тся извес им к пред сплавщнй, мас алю я дос и ения поставленной ер- ьно алюминия, с ний, дополнит ия, бериллий снов в сплав на жащий хром циркалн 3 ми окис вве ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОтмътйяПРИ ГКНТСССР АВ 7 ОРСИОМУ С(54) (57) СПЛАВсодержащий хро Изобр.етение относится к области металлургии жаропрочных сплавов на основе алюминия, применяющихся в качестве конструкционного материала при 20-350 С, а также в качестве.приосадочного материала при сварке сплавов на Основе алюминия.Известен жаропрочный порошковый материал САП- сплав на основе алюминия, упрочненный частицами окиси алюминия, содержащий 6-9% окиси миния.Однако САПобладает низкими механическими свойствами, и сварка его вызывает большие трудности из-за адсорбции огромного количества влаги поверхностью частичек алюминия. Поэтому САПсодержит в несколько сотен раз больше газа, чем обычные алюминиевые сплавы. Окисная поверхность очень прочно удерживает влагу. При сварке гидроокись разлагается и препятствует получению сварного шва. м, что, с целью ких свойств основ рных соединений, держит окись алюазот при следующем нтов, мас.%:1,0 - 3,51,0 - 4,0О, 001-0, 5000,0001-0, 1000О, 001-1, 000Остальное явля е тныи на основеалюминия, .содержа .%:Хром . 1,3 - 1,8 Цирконий 1,3 - 1,8 Алюминий Остальное Однако этот известный сплав также обладает низкими механическими свойствами и вызывает, большие труд- .ности при сварке плавлением из-за интенсивного порообразования. Причиной образования пор в шве является газ, адсорбированный поверхностью частиц и находящийся в полуфабрикатах в замкнутых микрообъемах.Целью изобретения является повышение механических свойств основного металла и сварных соединений при 20- 350 С69674 Та блица.1,Сплав Температура ис пытания,пр едел пр едел отно сипрочнос- текучес- тельное ти, ти, удлин екгс/мм 2 кгс/мм 2 ние, 7 20 32,8350 8,0 29,2 Состав 1 6,2 54 азот при следующем соотношении компо - неитов, мас.7:Цирконий 1,0 - 3,5Хром , 1,О - 4,0Окись алюминия 0,001-0,500Бериллий О, 0001-0, 1000Азот0,001-1,000Алюминий . ОстальноеВ сплаве допускается присутствие примесей, не более, мас.;Магний . 0,2Медь . 0,5Цинк.0,5Кремний 0,5 15Редкоземельныеметаллы 0,5Добавка окиси алюминия приводит к повышению жаропрочности, не ухудшая при этом свариваемости. Бериллий 20 .предохраняет расплавленный металл при литье и сварке от дополнительного окисления, Введение активного по отношению к алюминию и тугоплавким металлам азота приводит к: образова нию нитрндов алюминия и тугоплавких металлов, обеспечивая тем . самым сни- . жение общего газосодержания в полуфабрикатах, повышение качества и ме- . ханических свойств основного металла . З 0 и сварных соединений,Дпя опробования предложенного сплава отливают методом гранулирования расплава следующие составы;.Состав 1 с минимальным содержанием компонентов, мас.%: 1 циркония, 1 .хрома, 0,001 .окиси алюминия, 0,0001 бериллия, 0,001 азота, остальное алюминий.Состав 2 со средним содержанием 40 компонентов, мас.Х: 2 циркония, 2 хрома, 0,25 окиси алюминия; 0,05 бериллия, 0,4 азота, остальное алюминий. 54Состав 3 с максимальным содержанием компонентов, мас.7; 3, 5 циркония, 4 хрома, 0,5 окиси алюминия, О, 1 бериллия, 1,0 азота, остальное алюминий.Из опробованных композиций предложенного сплава изготавливают лис-. ты толщиной 2,0 мм. Из сплава состава 2 изготавливают проволоку диаметром 2,0 мм и используют как приса-, дочную при автоматической аргоно-дуговой сварке, Для сравнения изготавливают листы толщиной 2,0 мм из гранул известного сплава,: содержащего по 1 мас.7 хрома и циркония.В табл. 1 представлены результаты механических испытаний отлитых соста.вов и известного сплава среднего состава. В табл. 2 представлены механические свойства сварных соединений листов толщиной 2,0 мм. Склонность к образованию кристаллизационных трещин при сварке различных составов и известного сплава: не обнаружена (ОХ)В качестве присадочной проволоки использован состав 2,Как видно из результатов, представленных в табл. 1 и 2 введение в сплав окиси алюминия, бериллия и азота позволяет повысить предел прочности и предел текучести листов на 1- 5 кгс/мм 2, относительное удлинение на 2-24 2. При этом сплав позволяет получать сварные соединения, практически равнопрочные основному металлу и нечувствительные к образованию кристаллизационных трещин. Механические свойства696745 тПродолжение табл. 1Механические свойства Температура ис пытания,С Сплав пределпрочносотноси- тельное удлинение, Ж ти,кгс/мм 2Состав 2 20 36,5 33,4350 10 5 . 8 0 12 46 Состав 3 20 35,23509,2 20 31,6 32,0 10 7,4 32 Известньй 28,5 350 7,5 6,0 Табли ца 2Р Предел прочности сварного соединения, кгс/мм 2,при с ,Сплав 20 С 350 С 7,8 10,4 33,8 32,2 9,0 5,5 14,5 Редактор Т,Р 1 арганова Техред М.Моргентал Корректор И.Ткач Заказ 2809 Тираж ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5