Сплав на основе алюминия

 

Изобретение относится к высокопрочным конструкционным алюминиевым сплавам, предназначенным для изготовления ответственных силовых конструкций, работающих при повышенных температурах. Цель изобретения - повышение сопротивления ползучести и увеличение вязкости разрушения при сохранении высоких механических свойств. Сплав на основе алюминия содержит следующее соотношение компонентов, мас.%: литий 1,4-4,0, магний 1,1 - 4,0, медь 1,2-3,5, цирконий 0,02-0,25, церий 0,005-0,25, ванадий 0,005-0,15, неодим 0,0005-0,15, по крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержащей титан 0,01-0,15, марганец 0,01-0,5, скандий 0,01-0,3, бериллий 0,0003-0,25, цинк 0,005-0,5, алюминий остальное. Свойства сплава следующие: предел ползучести, σ_0,2 150/100 , кгс/мм² 31-38 , вязкость разрушения K_1c в направлении кгс/мм^3/2 95-120 , σ_в , кгс/мм² 54-58 54-58, σ_0,2 , кгс/мм² 44,5-48 , δ , % 9-11,5. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к высокопрочным конструкционным алюминиевым сплавам, предназначенным для изготовления ответственных силовых конструкций, работающих при повышенных температурах. Изобретение может быть использовано при производстве полуфабрикатов и деталей летательных аппаратов. Цель изобретения - повышение сопротивления ползучести и увеличение вязкости разрушения при сохранении высоких механических свойств. Указанная цель достигается тем, что сплав на основе алюминия, содержащий медь, литий, магний, цирконий, церий, ванадий и по крайней мере один элемент из группы: титан, скандий, марганец, бериллий, цинк, дополнительно содержит неодим при следующем соотношении компонентов, мас.%: Литий 1,4-4,0 Магний 1,1-4,0 Медь 1,2-3,5 Цирконий 0,02-0,25 Церий 0,005-0,25 Ванадий 0,005-0,15 Неодим 0,0005-0,15 по крайней мере один элемент из группы, содержащей: Титан 0,01-0,15 Скандий 0,01-0,3 Цинк 0,005-0,5 Марганец 0,01-0,5 Бериллий 0,0008-0,25 Алюминий Остальное При снижении содержания компонентов ниже указанного предела происходит снижение предела ползучести и прочности сплава, при повышении содержания компонентов выше указанного предела происходит снижение пластичности и вязкости разрушения. Методом непрерывного литья были изготовлены слитки ⊘ 145 мм 145 мм, химический состав которых приведен в таблице. Сплав 1 соответствует сплаву, принятому в качестве прототипа, сплавы 2-11 соответствуют предлагаемому сплаву, при этом сплав 2 содержит компоненты по нижнему пределу их содержания в сплаве, сплав 3 - по верхнему пределу, а сплавы 4-11 промежуточные значения содержания компонентов в сплаве. Слитки после обточки и резки гомогенизировали при 525^о С в течение 12 ч, затем при 420^оС прессовали полосы сечением 25х35 мм. Полосу закаливали в воду с 535^оС и старили при 170^оС в течение 18 ч. Механические свойства прессованных полос, значения предела ползучести при 150^оС в течение 100 ч и вязкости разрушения в направлении ДП представлены в табл.1. Для сравнения в табл.2 приведены аналогичные характеристики известного сплава. Из данных табл.1 видно, что новый сплав по сравнению с известным имеет предел ползучести на 3% кг/мм², а вязкость разрушения на 20-50% выше, чем известный. Применение слитка в конструкциях позволит снизить их массу на 20-25%, а также повысить надежность и ресурс работы, кроме того, повышается выход годного за счет уменьшения брака по величине К_1c.

Формула изобретения

СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, содержащий медь, литий, магний, цирконий, церий и ванадий, отличающийся тем, что, с целью повышения сопротивления ползучести и увеличения вязкости разрушения при сохранении высоких механических свойств, он дополнительно содержит неодим и по крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержащей титан, марганец, скандий, бериллий и цинк, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Литий 1,4 - 4,0 Магний 1,1 - 4,0 Медь 1,2 - 3,5 Цирконий 0,02 - 0,25 Церий 0,005 - 0,25 Ванадий 0,005 - 0,15 Неодим 0,0005 - 0,15
по крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержащей
Титан 0,01 - 015
Марганец 0,01 - 0,5
Скандий 0,01 - 0,3
Бериллий 0,0003 - 0,25
Цинк 0,005 - 0,5
Алюминий Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---