Сплав на основе алюминия

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно к сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в качестве электропроводников, длительно работающих при температуре 250-350°С в условиях, требующих сочетания высокой прочности и электропроводимости. Сплав на основе алюминия содержит следующие компоненты, мас.%: железо 0,15-0,70, окись алюминия 0,1-1,0, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы редкоземельных металлов 5,0-20,0, бериллий 0,0003-0,0009, алюминий остальное. Получается сплав, обладающий стабильными физико-механическими свойствами при сохранении электропроводности. 1 табл.

 

Изобретение относится к металлургии сплавов, в частности к сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в качестве электропроводников, длительно работающих при температуре 250-350°С в условиях, требующих сочетания высокой прочности и электропроводимости.

Известен сплав на основе алюминия, содержащий, мас.%: цирконий 0,15-0,8, железо 0,05-0,6, кремний 0,04-0,2, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы: 0,005-0,5 магния, медь 0,005-0,1, РЗМ 0,01-0,5, сурьма 0,005-0,1, бериллий 0,005-0,1, алюминий - остальное (JP 59-047365, опубл. 1984).

Наиболее близким к предлагаемому сплаву по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является сплав следующего состава, мас.%: по крайней мере, один металл, выбранный из группы редкоземельных металлов 5-20, железо 0,15-0,70, окись алюминия 0,10-1,0, алюминий - остальное (SU 548173 А1, опубл. 1992).

Данный сплав имеет высокие свойства при комнатной и повышенной температурах и не разупрочняется при температуре 250-350°С. Однако, как показала практика, физико-механические свойства проволоки, особенно диаметром 0,12-0,5 мм, не стабильны, а именно: предел прочности σ_в колеблется в диапазоне 120÷190 мПА, относительное удлинение δ=4,5÷16%, удельное электросопротивление ρ=Ом·мм²/м=0,0290÷0,034.

Задачей изобретения является создание сплава на основе алюминия, обладающего стабильными физико-механическими свойствами при сохранении электропроводности.

Задача решается тем, что сплав на основе алюминия содержит, мас.%: железо 0,15-0,70, окись алюминия 0,1-1,0, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы редкоземельных металлов 5,0-20,0, бериллий 0,0003-0,0009, алюминий остальное.

Введение в сплав бериллия в количестве 0,0003-0,0009 мас.% приводит к адсорбированию на поверхности растущих кристаллов интерметаллидов (второй фазы) при кристаллизации металла, затрудняют их неконтролируемый рост, что приводит к более равномерной структуре и, следовательно, стабильности физико-механических свойств тонкой (0,012-0,5 мм) проволоки из этого сплава. Введение бериллия меньше 0,0003 и больше 0,003 мас.% приводит к снижению удельного электросопротивления проволоки из предлагаемого сплава.

Таким образом, совместное введение всех вышеперечисленных компонентов в предлагаемый сплав приводит к росту равномерной структуры, что обеспечивает стабильность физико-механических свойств сплава при сохранении высокого уровня электропроводности.

В таблице 1 представлены физико-механические свойства проволоки, изготовленной из предлагаемого сплава.

Таблица 1
Диаметр проволоки, мм	Предел прочности, σв, мПа	Относительное удлинение, δ, %	Удельное электросопротивление, ρ, Ом·мм2/м
0,26	160-180	10-12	0,0305-0,0310
Примечание: в каждой точке через каждые 10 метров испытано по 10 образцов. Данные значения приведены как среднее арифметическое.

Изделия из предлагаемого сплава обладают стабильными механическими свойствами при сохранении высокого уровня электропроводности, что позволяет длительно использовать их при температуре 250-350°С.

Сплав на основе алюминия, содержащий железо, окись алюминия и, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы редкоземельных металлов, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бериллий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

железо	0,15-0,70
окись алюминия	0,1-1,0
по меньшей мере, один металл, выбранный
из группы редкоземельных металлов	5,0-20,0
бериллий	0,0003-0,0009
алюминий	остальное