Алюминиевый сплав для литья под давлением
Изобретение относится к металлургии алюминиевых сплавов, предназначенных для литья под давлением. Предложенный алюминиевый сплав для литья под давлением содержит кремний, медь, магний, титан и марганец, отличается тем, что он дополнительно содержит висмут, бериллий и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремний 7,0-9,0, медь 1,0-2,5, магний 0,25-0,50, титан 0,05-0,25, марганец 0,1-0,3, висмут 0,1-0,35, бериллий 0,01-0,15, бор 0,01-0,15, алюминий – остальное. Техническим результатом изобретения является создание алюминиевого сплава для литья под давлением, обладающего высокими характеристиками прочности, пластичности и коррозионной стойкости. 2 табл.
Изобретение относится к металлургии алюминиевых сплавов, предназначенных для изготовления литьем в металлические формы (в первую очередь под давлением) деталей, эксплуатируемых в коррозионных условиях и в условиях повышенных нагрузок.
Известен литейный алюминиевый сплав для литья под давлением (патент WO 0017410 А1, кл. С 22 С 21/00 от 30.03.00), содержащий, мас.%: магний 2,5-4,0; марганец 1,0-2,0; железо 0,25-0,6; кремний 0,2-0,4; бериллий до 0,003; медь 0,05-0,1; алюминий - остальное.
Данный сплав обладает следующими механическими свойствами: временное сопротивление 
в=227 МПа, предел текучести 0,2=124 МПа и относительное удлинение 
=20,6%.
Недостатком сплава является низкие значения его прочностных характеристик, при том что по химическому составу сплав должен обладать хорошими коррозионными свойствами.
Известен также применяемый для литья под давлением алюминиевый сплав марки АК8М (АЛ32) (ГОСТ 1583 Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия, РФ, Госстандарт, стр. 4, 62), взятый за прототип, имеющий химический состав, мас.%: кремний 7,5-9,0; медь 1,0-1,5; магний 0,3-0,5; марганец 0,3-0,5; титан 0,1-0,3; алюминий - остальное.
Этот сплав при литье под давлением и без применения термической обработки имеет довольно высокие механические свойства: в
255МПа и 2,0%.
Однако как показали исследования, сплав характеризуется пониженной общей коррозионной стойкостью: скорость коррозии в условиях переменного погружения в 3%-ный раствор хлористого натрия составляет 0,104 мм/год (испытания по ГОСТ 9.017).
Это является недостатком сплава, ограничивающим его применение в коррозионных условиях.
Решаемой технической задачей изобретения является создание алюминиевого сплава для литья под давлением, имеющего механические свойства не хуже, чем у сплава-прототипа и обладающего более высокой коррозионной стойкостью.
Для решения поставленной задачи в алюминиевый сплав для литья под давлением, содержащий кремний, медь, магний, титан, марганец, дополнительно введены висмут, бериллий и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремний 7,0-9,0
Медь 1,0-2,5
Магний 0,25-0,50
Титан 0,05-0,25
Марганец 0,1-0,3
Висмут 0,1-0,35
Бериллий 0,01-0,15
Бор 0,01-0,15
Алюминий Остальное.
Химический состав исследуемых сплавов и их механические свойства приведены в таблицах 1 и 2.
Предлагаемый сплав (№ 1, 2, 3), сплавы запредельного состава (№ 4, 5) и сплав-прототип (№ 6) выплавлялись в электрической печи сопротивления в графито-шамотовом тигле. Из приготовленных сплавов при температуре 700-710
С на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования отливались плоские детали с толщиной стенки 1 мм.
Полученные отливки использовались для вырезки плоских образцов для определения механических свойств при комнатной температуре по ГОСТ 1497, общей коррозионной стойкости в условиях переменного погружения в 3%-ный раствор хлористого натрия в течение 90 суток по ГОСТ9.017 и коррозионного растрескивания под напряжением в условиях полного погружения в 3%-ный раствор хлористого натрия на базе испытания 45 суток по ГОСТ9.019.
Предложенный сплав превосходит сплав-прототип по механическим свойствам (более прочен и пластичен), и по характеристикам коррозионной стойкости, особенно по пороговому напряжению при коррозионном растрескивании.
Высокий уровень механических свойств и коррозионной стойкости предлагаемого сплава позволяет рекомендовать его для изготовления литьем под давлением, деталей, эксплуатируемых в условиях повышенных нагрузок, морской атмосферы и морской воды.
Формула изобретения
Алюминиевый сплав для литья под давлением, содержащий кремний, медь, магний, титан и марганец, отличающийся тем, что он дополнительно содержит висмут, бериллий и бор, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремний 7,0-9,0
Медь 1,0-2,5
Магний 0,25-0,50
Титан 0,05-0,25
Марганец 0,1-0,3
Висмут 0,1-0,35
Бериллий 0,01-0,15
Бор 0,01-0,15
Алюминий Остальное
NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение
Извещение опубликовано: 27.09.2006 БИ: 27/2006
