Сплав на основе алюминия

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве для получения отливок с повышенной термостойкостью, например для отливок поршней двигателей внутреннего сгорания. Предложен сплав на основе алюминия, содержащий следующие компоненты, вес.%: цирконий 0,01-0,2, кремний 10-25, железо 0,5-1,0, марганец 0,01-0,2, медь 0,2-0,8, магний 0,01-0,1, вольфрам 0,003-0,03, алюминий – остальное. Техническим результатом изобретения является получение жаропрочного сплава с высокими показателями прочности при повышенной температуре, обладающего также низкими показателями линейного расширения при 20-300⁰С. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности, может быть использовано в литейном производстве для получения отливок с повышенной термостойкостью, например для отливок поршней двигателей внутреннего сгорания.

Известен литейный сплав (а.с. №464641) следующего состава, вес.%:

Цирконий 0,02-0,2

Кремний 11-15,2

Железо 0,6-0,8

Марганец 0,07-0,15

Титан 0,02-0,2

Алюминий Остальное

Недостаток этого сплава состоит в недостаточной прочности при повышенных температурах (200-300°С).

Известен сплав (а.с. №551393) следующего состава, вес.%:

Цирконий 0,1-0,8

Кремний 11-19

Медь 2,0-3,5

Титан 0,01-0,02

Алюминий Остальное

Недостатком данного сплава является также недостаточно высокий показатель прочности при повышенных температурах (200-300°С).

В качестве прототипа принят сплав (а.с. №433233) следующего состава, вес.%:

Цирконий 0,2-0,8

Кремний 20-25

Марганец 0,8-1,5

Магний 0,5-1,5

Медь 0,5-1,5

Алюминий Остальное

Состав данного сплава наиболее близок к предлагаемому по содержанию наиболее массового компонента - кремния. Сплав также обладает низкими свойствами при повышенной температуре (200-300°С).

Задачей изобретения является разработка состава алюминиевого жаропрочного сплава с высокими показателями прочности при повышенной температуре.

Техническим результатом изобретения является получение сплава с низкими показателями линейного расширения при 20-300°С.

Указанный технический результат достигается тем, что сплав, содержащий цирконий, кремний, железо, марганец, медь и магний, дополнительно содержит вольфрам при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Цирконий 0,01-0,2

Кремний 10-25

Железо 0,5-1,0

Марганец 0,01-0,2

Медь 0,2-0,8

Магний 0,01-0,1

Вольфрам 0,003-0,03

Алюминий Остальное

Проведена серия плавок по легированию алюминия циркониевой лигатурой. В качестве исходного сплава брали технически чистый алюминий, расплавляли в электрической печи в графитовом тигле. Перегревали до 850°С и заливали образцы в кокиль цилиндрической формы диаметром 18 мм и длиной 260 мм при температуре заливки металла 745°С. Химический состав обеспечивали вводом специальной цирконийкремнистой лигатуры, в состав которой входили и другие элементы, кроме меди. Медь вводилась отдельно. Химический состав и свойства исследованных сплавов приведены в табл.1 и 2.

Формула изобретения

Сплав на основе алюминия, содержащий цирконий, кремний, железо, марганец, медь и магний, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Цирконий 0,01-0,2

Кремний 10-25

Железо 0,5-1,0

Марганец 0,01-0,2

Медь 0,2-0,8

Магний 0,01-0,1

Вольфрам 0,003-0,03

Алюминий Остальное