Сплав на основе алюминия

пщ 86794 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сааетских Социалистических Республик(51) М. Кл.С 22 С 21/1 с присоединением заявки3) Приоритет Государстаеииый комите Опубликовано 30.10.82. Бюллетень40 3) УДК 669.71537217425 2952921 725 (088.8) по делам изобретеиир и открытий(54) СПЛАВ СНОВЕ АЛЮМИНИ Изобретение относится к металлургии сплавов на основе алюминия, предназначенных для применения в качестве конструкционного материала.Известен сплав на основе алюминия 1), содержащий, вес, %:Медь 4,7 - 5,85 Магний 3,2 - 4,2 Марганец 0,35 - 0,55 Титан 0,08 - 0,15 Бериллий 0,001 - 0,003 Железо 0,1 - 0,3 Алюминий ОстальноеОднако этот сплав обладает недостаточно высокими механическими свойствами.Наиболее близким к предложенному является сплав на основе алюминия 2), содержащий, вес. оо:Медь 4,9 - 6,5 Магний 1,8 - 2,9 Марганец 0,05 - 0,65Кобальт 0,05 - 0,65 Титан 0,05 - 0,45 Цирконий 0,05 - 0,45Железо 0,1 - 0,45 Бериллий 0,001 - 0,005 Алюминий ОстальноеЭтот сплав является жаропрочным и обладает пониженной, по сравнению с существующими серийными сплавами, склонностью к горячеломкости. Однако прочностные характеристики указанного сплава после (естественного или искусственного) старения при 20 С, а также при температурах до 250 С остаются недостаточно высокими, 5 одновременно с этим сплав имеет заметнуюсклонность к горячеломкости (хотя и ниже стандартных) .Цель изобретения - создание алюминиевого сплава с пониженной склонностью 1 О к образованию горячих трещин, с улучшенным показателем жидкотекучести, с более высокими прочностными характеристиками после старения (естественного и искусственного) и обладающего повышенными 15 прочностными характеристиками (прочностью и текучестью) в интервале температур до 250 С.Для достижения цели в сплав, содержащий медь, магний, марганец, кобальт, ти тан, железо и бериллий, дополнительновводят ванадий при следующем соотношении компонентов, вес. %:Медь 4,65 - 5,85 Магний 3,1 - 4,2 25 Марганец 0,15 - 0,75Кобальт 0,05 - 0,5 Титан 0,05 - 0,4 Ванадий 0,05 - 0,4 Железо 0,1 - 0,45 30 Бериллий 0,001 - 0,005Алюминий Остальное867941 Таблица 1 Компоненты, вес./,Ванадий Кобальт Титан Железо Марганец Магний Бериллий Медь Предлагаемый 5,854,655,25,0 0,150,40,750,3 0,500,30,050,05 0,050,20,40,17 0,40,20,050,05 0,10,20,450,30 0,001 0,005 0,003 0,002 4,23,703,103,6Алюминий Остальное Таблица 2 Жидкотекучесть,Гор ячелом кость,мм мм Известный 17,5 - 20,0 Предлагаемый 17,0 15,0275 в 2 35 310 335 305 17,015 Таблица 3 Механические свойства Сплав Режим искусственного старения о 0,2 кгс/ммИзвестный 150 С - 25 ч 175 С - 20 ч 27,8 28,2 37,7 31,3 32,5 37,5 42,3 42,8 45,4 44,2 45,2 46,8 22,7 23,8 13,5 17,2 16,0 12,6 200 С - 10 ч 150 С - 25 ч Предложенный 33,4 35,0 38,8 15,0 16,6 11,3 47,3 48,1 48,0 45,8 45,3 45,8 29,6 16,8 16,7 13,5 29,7 38,3 При этом содержание магния в сплаверавно 0,344 от содержания меди (1,8-+0,72). Добавки в предлагаемый сплав ванадия (совместно с титаном) измельчают структуру сплава, повышают сопротивляемость сплава к горячеломкости, увеличивают эффект старения. Одновременно с этим ванадий в определенных сочетаниях с марганцем и кобальтом способствует возрастанию 1 175 С - 20 ч 200 С - 10 ч 150 С - 25 ч 2 175 С - 20 ч 200 С - 10 ч 150 С - 25 ч 3 175 С - 20 ч 200 С - 10 чпрочностных характеристик предлагаемого сплава при повышенных (до 250 С) температурах.Химический состав и свойства используе мых сплавов приведены в табл. 1 - 4(в табл. 3 приведены свойства сплавов после различных режимов искусственного старения, в табл, 4 - механические свойства сплавов при повышенных температу рах),Из представленных в таблицах свойств видно, что предложенный сплав имеет улучшенные литейные характеристики: пониженную склонность к образованию горячих трещин и более высокие показатели жидкотекучести, что указывает на лучшую технологичность предложепного сплава при литье (заготовительном и фасонном) и на возможность применения в качестве свариваемого материала.Предложенный сплав превосходит известный сплав по значениям пределов прочности и текучести при повышенных (до 250 С) температурах.867941 Таблица 4 Механические свойства Температура испытания,Сплав оо 2,кгс/мм 219,8 20,0 12,8 150 200 250 39,8 37,3 28,6 28,0 27,7 26,5 150 200 250 41,5 38,1 28,0 29,5 29,1 26,0 17,9 18,4 24,0 150 200 250 40,5 36,7 28,8 28,2 27,5 26,8 21,8 20,1 11,5 формула изобретения Составитель Г. ЛукинаТехред В. Рыбакова Редактор Е, Зубистова Корректор А. Степанова Заказ 1672/11 Изд, Мо 243 Тираж 587 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 Предложенный сплав может найти применение в качестве конструкционного свариваемого материала, для изготовления конструкций, кратковременно работающих при температурах до 250 С. 5Применение предлагаемого сплава позволит снизить брак при литье и сварке, повысить герметичность, надежность сварной конструкции. Более высокие прочностные характеристики сплава будут способство О вать снижению веса конструкции. 1. Сплав на основе алюминия, содержа щий медь, магний, марганец, кобальт, титан, железо и бериллий, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения механических и литейных свойств, он дополнительно содержит ванадий при следующем соотно шенин компонентов, вес. /о. Медь 4,65 - 5,85Магний 3,1 - 4,2Марганец 0,15 - 0,75Кобальт 0,05 - 0,5Титан 0,05 - 0,4Ванадий 0,05 - 0,4Железо 0,1 - 0,45Бериллий 0,001 - 0,005Алюминий Остальное2. Сплав по п. 1, отличающийся тем,что он содержит магний в соотношении,равном 0,344 от содержания меди (1,8+0,72),Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Мз 467134, кл. С 22 С 21/00, 1975.2, Авторское свидетельство СССР Мз 668363, кл. С 22 С 21/16, 1979.