Сплав на основе алюминия

Союз Советскик Социалистических Ресиублик(22) Заявлено 19. 07. 76 (21) 2390863/22-02с присоединением заявки М С 22 С 21/16 Государственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано 2304,81, бюллетень Й 9 15 Дата опубликования описания 23. 04.81(72) Авторыизобретения ЕЧирков, Г.Б,Строганов, В,А.Засыпкин, Ю.М.Должанский, П.Н.Силаев и Е.С.Махнев Заявитель 54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ Изобретение относится к области разработки сплавов на основе алюмин предназначенных для изготовления де талей методом литья и деформированных полуфабрикатов.Известен сплав на основе алюминия 019, содержащий,вес.Ъ:Медь 3,8-4,3Магний 1,7-2,3Марганец 05-1,0Бериллий 0,0002-0,005 Алюминий Остальное 11,ав обладает недо- литейными свойссть его равна 27 я этот сп отек че т 5 женноюминия мкпр основе 4,7-5,85 3,2-4,2 0,35-0,55 0,08-0,15,001-0,003 0,1-0,3 стальное характерис текучесть остаточноОднако лстаточно вывами (жидк у290 мм).Наиболее близкиявляется сплав насодержащий, вес.ЪМедьМагнийМарганецТитанБериллийЖелезоАлюминийНо прочностныесплава и его жидк255 щи) также не Цель изобретения - повышениепрочностных свойств сплава при комнатной и повышенных температурах,а также улучшение его литейных свойстДля достижения цели сплав содержит легирука 1 ие компоненты в следующем соотношенйи, вес.Ъ:Медь 4,9-6,5 Марганец 0,2-0,8Титан 0,1-0,45Железо 0,1-0,45Бериллий 0,001-0,005 АлюминиЯ ОстальноеП р и м е р 1. Плавки приготавливают на чистом чушковом алюминии (А 99). Медь, марганец, титан, железо, бериллий вводят в виде соответствующих двойных лигатур, приготов ленных также на чушковом алюминииА 99- Плавки проводят в печах (миксеразлектросопротивления.В случае применения сплавчестве литейного после введе ния расплав рафинируют предв но прокаленными солями хлоримарганца (из расчета 0,1-0,1веса плавки).630937 Таблица 1 Составы и литейные характеристики опытных сплавов (стандартные пробы) 001 92 0,14,49 0,00 Отлитые Я землю образцы подвергают полному циклу термической обра ботки - закалке по режиму: выдержка 6,5-7,0 ч при 495+10 ОС, охлаждение в воде (40+10 ОС)искусственное старейие 175-200 С с выдержкой 8-15 ч. Для получения естественно состаренного состояния после закалки сплав необходимо выдержать при комнатной температуре 7-10 сут.Проверку различных характеристик проводили на ряде сплавов, по своему химическому составу входящих в пределы химического состава предлагаемого сплава. Все сплавы изготавливали по одной и той же технологии,4 Г с тщательным контролем температур и 1 э химических составов. П р и м е р 2. Изготовление полуфабрикатов осуществлялось в лабораторных условиях го следующей схе ме: плавка в злектропечах; отливка слитков полунепрерывным методом в водоохлаждаемый кристаллизатор диамером 110 мм; гомогенизация при 490+5 ОС в течение 48 ч прессование полосы сечением 65 х 12 мм прямым методом и смазкой при температуре металла 400-410 ОС и скорости его истечения О,б"0,9 м/мин. Литая заготовка при прессовании подвергалась подпрессовке в контейнере на 20; коэффициент вытяжки при прессовании 11,5, степень деформации 91,2,Изготовленные из прессованной полосы образцы подвергались, зркалМе . с температуры 505+15 С в воду комнатной температуры. Операция правки после закалки (холодная деформация растяжением около 2,0-2,5) при проведении работы отсутствовала.Часть образцов испытывалась в естественно состаренном состоянии, часть после наложения различных режимов искусственного старения. Испытанию при повышенных температурах подвергались образцы, прошедшие. искусственное старение при 175 С в тече- ние 20 ч. Результаты испытаний представлены в табл.3-5.Предлагаемый сплав по сравнению с известным имеет повышенные механические свойства при комнатной (как в естественно, так и в искусственно состаренных состояниях) и повышенных температурах. Помимо этого предлагаемый сплав интенсивно упрочняется при естественном старении, набирая максимальные свойства уже через сутки после закалки.Способность предлагаемого сплава к быстрому естественному старению позволит сократить длительность производственного цикла, снизить затраты, связанные с проведением искусственного старения и упростить технологиюПрименение сплава в промышленности позволит уменьшить брак при литье, повысить весовую отдачу изделия, увеличить надежность узлов и деталей конструкции, расширить возможность применения сварных конструкций из алюминиевых сплавов. Полуфабрикаты иэ сплава могут подвергаться сварке, при этом сварные соединения имеют прочность не ниже 0,8 от прочности основного материала.630937 Т а б л и ц а 2Механические свойства образцов, отлитых в землю сплавов таблицы 15 24,6 0,85 23,7 0,6 23,2 1,08 17,65 2,3 12,1 5,5 7,15 14,5 Таблица 3Изменение механических свойств в процессе естественногостарения (долевое направление) 2,2 16,8 37,9 1,97 24,6 18,3 36,0 2,0 37,0 19,6 44,2 . 28,7 1,63 24,4 1,64 30,0 44,5 1 с 94 37,1 1,56 29,5 44,5 1,79 38,2 10 44,7 1,66 22,9 30,0 29,5 1,57 1,68 40,5 20 24,5 23,3 1,52 44,7 21,8 412 26,6 30 45 30,0 45,0 1,5 26,1 41,5 1,46 23,9 30,2 45,0 1,47 20,7 25,3 41,6 66 Таблица 4 Значения механических свойств после проведения различных режимов искусственного старения (испытания при 20 ОС; долевое направление) 26,6 24,4 43,8 25,4 22,8 44,2 28,7 40,4 30,0 40,0 20 40,0 26,4 21,8 35,6 46,0 200 11,9 37,5 47,2 41,4 . 28,8 20,4 10 Свеже- закаленноесостояние Значение свойств при температурах, С 20,7 25,3 20,8 21,5 25,5 20,1 23,8 24,524,0 22,8 22,4 23,3 20,9630937 Таблица 5Изменения механических свойств при испытании при повышенныхтемпературах (состояние металла : искусственное старение,1700 С 20 ч; долевое направление) 36,8 25,8 25,5 38,3 28,2 22,0 23,8 36,5 28,5 19,8 200 32,7 26,4 17,8 16,0 18,0 300 17,8 16,0 20,5 17,8 12,5 350 10,0 22,3 13,4 11,4 20 0,1-0,450,1-0,450,001-0,005Остальное ТитанЖелезоБериллийАлюминий Составитель Г. ЛукинаРедактор Е. Месропова Техред М.Голинка Корректор Н. Швыдкая Тираж 681 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 2226 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 формула изобретенияСплав на основе алюминия,включающий медь, магний, марганец, титан железо, бериллий, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше- .25 ния прочностных свойств при комнатной и повышенных температурах и улучшения литейных свойств, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%: 30Медь 4,9-6,5Магний 1,8-3,0Марганец д,2-0,8 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Промышленные деформируемые,спеченные и литейные алюминиевыесплавы, М., "Металлургия", 1972,с. 91. Сплав Д 19.2. Авторское свидетельство СССР9 467134, кл. С 22 С, 21/00, 1972.