Литейный сплав на основе алюминия

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к литейным сплавам на основе алюминия, применяемым в авиационной технике и других отраслях машиностроения для нагруженных деталей внутреннего набора фюзеляжа, деталей управления, силовых кронштейнов и др. взамен штамповок, работающих длительно до 250°С. Литейный сплав на основе алюминия имеет следующий химический состав, мас.%: Сu 3,5-6,0, Mg 0,2-0,9, Ti 0,1-0,4, Zr 0,1-0,5, Mn 0,2-1,2, Zn 0,5-2,5, Sc 0,15-0,5, Al - остальное. Применение сплава позволит снизить металлоемкость, повысить надежность изделий в эксплуатации за счет повышения литейных свойств сплава и его прочности. 2 табл.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к литейным сплавам на основе алюминия, применяемым в авиационной технике и других отраслях машиностроения для нагруженных деталей внутреннего набора фюзеляжа, деталей управления, силовых кронштейнов и др. взамен штамповок, работающих длительно до 250°C.

Известен литейный сплав на основе алюминия, содержащий (мас.%):

Cu 3,5-5,5
Mg 0,2-0,5
Zr 0,1-0,4
Ti 0,1-0,4
Al остальное (Заявка Япония №58-5979)

Сплав обладает пониженными значениями механических и литейных свойств.

Известен высокопрочный литейный сплав на основе алюминия, содержащий (мас.%):

Cu 4,5-5,1
Mn 0,35-0,8
Ti 0,15-0,35
Cd 0,07-0,25
Al остальное (ГОСТ 1583-93)

Известен также высокопрочный литейный сплав на основе алюминия, содержащий (мас.%):

Cu 5,0-6,5
Mn 0,15-0,5
Ti 0,05-0,3
Cr 0,1-0,25
Cd 0,05-0,2
Al остальное (a.c. СССР №678889)

Известные сплавы имеют низкую технологичность при литье в песчаные формы.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является литейный сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, титан, цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Cu 3,5-5,0
Mg 0,55-1,0
Ti 0,21-0,5
Zr 0,10-0,5
Al остальное (Патент РФ №2080407)

Недостатком сплава-прототипа являются недостаточно высокие литейные свойства, предел прочности и качество отливок.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание литейного сплава на основе алюминия, обладающего повышенными литейными свойствами (жидкотекучестью и горячеломкостью), пределом прочности, что позволит повысить качество сложных по конфигурации фасонных отливок.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен литейный сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, титан, цирконий, отличающийся тем, что дополнительно содержит марганец, цинк, скандий при следующем соотношении компонентов (мас.%):

Cu 3,5-6,0
Mg 0,2-0,9
Ti 0,1-0,4
Zr 0,1-0,5
Mn 0,2-1,2
Zn 0,5-2,5
Sc 0,15-0,5
Al остальное

Установлено, что при заявленном соотношении и содержании компонентов при введении марганца, цинка, скандия повышаются литейные и прочностные свойства.

Примеры осуществления

Пример 1.

Приготовление опытного сплава в электропечи состава Al - 3,5% Cu - 0,2% Mg - 0,1% Ti - 0,1% Zr - 0,2% Mn - 0,5% Zn - 0,15% Sc.

В предварительно нагретую электропечь загрузили и расплавили чушковой алюминий. Затем вводили лигатуры Al-Cu, Al-Mn и Al-Ti, Al-Sc, Al-Zr, магний и цинк, расплав перемешивали, выстаивали, обрабатывали фторцирконатом калия. Состав опытного сплава и значения механических и технологических свойств приведены в таблицах 1, 2.

Примеры 2, 3 - аналогичны примеру 1, пример 4 - прототип. Составы сплавов приведены в таблице 1.

В таблице 2 приведены механические и технологические свойства образцов, вырезанных из отливок предлагаемого сплава и сплава-прототипа, системы Al-Cu-Mg.

Механические свойства определялись после термообработки по режиму Т5: закалка + искусственное старение, для сплава-прототипа по режиму Т4: закалка + естественное старение.

Из таблицы 2 следует, что для отливок (корпуса, крышки) из предлагаемого сплава технологические свойства значительно выше по сравнению с прототипом: жидкотекучесть повышается на 20-24%, горячеломкость снижается на 60%, линейная усадка снижается на 15%. Предел прочности возрастает на 5-7,5%.

Фасонные отливки прошли контроль качества. Брака по литью не обнаружено.

Таким образом, применение предлагаемого сплава системы Al-Cu-Mg в изделиях для фасонных отливок сложной конфигурации деталей внутреннего набора позволит получать качественные отливки с высокими технологическими свойствами при прочностных свойствах на уровне прототипа. Это снизит металлоемкость и повысит надежность в эксплуатации и ресурс изделий.

Литейный сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, титан, цирконий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит марганец, цинк, скандий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сu 3,5-6,0
Mg 0,2-0,9
Ti 0,1-0,4
Zr 0,1-0,5
Mn 0,2-1,2
Zn 0,5-2,5
Sc 0,15-0,5
Al остальное


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии металлических материалов с высокими антифрикционными и прочностными свойствами, используемыми при изготовлении подшипников скольжения.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в авиационной, машиностроительной и судостроительной промышленности. .

Изобретение относится к прокатным, экструдированным или кованым изделиям из алюминиевых сплавов, а именно к листам, панелям фюзеляжа летательного аппарата, а также к конструктивным элементам, предназначенным для авиастроения, и может быть использовано в авиационно-космической промышленности.

Изобретение относится к способам получения порошка квазикристаллических сплавов системы Al-Cu-Fe и может быть использовано для антифрикционных присадок, антипригарных покрытий, для создания износостойкого инструмента.

Изобретение относится к способам получения квазикристаллических материалов, а именно к способам получения покрытий из квазикристаллических сплавов системы Al-Cu-Fe. .
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к составам сплавов на основе алюминия, которые могут быть использованы в машиностроении. .
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при изготовлении гибких многослойных печатных плат, применяемых при конструировании радиоэлектронной техники.

Изобретение относится к металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия, и может быть использовано при получении изделий, работающих в широком диапазоне температур, до 350°С.
Изобретение относится к области металлургии сплавов, в частности к деформируемым термически неупрочняемым свариваемым сплавам на основе системы Al-Mn. .
Изобретение относится к сплаву серии АА7000 и к способу изготовления продуктов из этого алюминиевого сплава, а именно к алюминиевым деформированным продуктам относительно большой толщины, в частности от 30 до 300 мм.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве полуфабрикатов в виде поковок, штамповок, прессованных прутков и профилей, катаных плит и листов из высокопрочных сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu, предназначенных для применения в силовых конструкциях авиакосмической техники и транспортных средств, к которым предъявляются повышенные требования по прочности, трещиностойкости, усталостной долговечности, коррозионной стойкости.

Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, а именно к Аl-Zn-Cu-Mg сплавам на основе алюминия, а также способу изготовления катаного или кованого деформированного продукта из него и к самому катаному или кованому деформированному продукту.
Изобретение относится к области металлургии материалов на основе алюминия и может быть использовано при получении изделий, работающих под действием высоких нагрузок при температурах до 150-200°С, таких как детали летательных аппаратов, автомобилей и других транспортных средств, детали спортинвентаря.

Изобретение относится к продукту из свариваемого деформируемого алюминиевого сплава и способу его получения. .

Изобретение относится к деформированным сплавам системы алюминий-цинк-магний-скандий и способу их получения. .
Изобретение относится к деформированному продукту из высокопрочного, высоковязкого Al-Zn сплава и к способу изготовления такого продукта. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе алюминия, которые могут быть использованы для изготовления монет. .
Изобретение относится к металлургии протекторных сплавов на основе алюминия и может быть использовано при производстве протекторов для защиты от коррозии алюминиевых теплообменников на самолетах, морских и пресноводных судах, бытовых нагревателях, а также для защиты фюзеляжей гидросамолетов и кораблей из алюминиевых сплавов.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически упрочняемым высокопрочным алюминиевым сплавам системы Al-Zn-Mg-Cu, предназначенным для изготовления всех видов деформируемых полуфабрикатов, в том числе и тонких листов, используемых в авиастроении, машиностроении и других областях промышленности.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически неупрочняемым сплавам системы алюминий-магний, используемым для сварных конструкций в судостроении, авиакосмической технике и транспортном машиностроении.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к литейным сплавам на основе алюминия, применяемым в авиационной технике и других отраслях машиностроения для нагруженных деталей внутреннего набора фюзеляжа, деталей управления, силовых кронштейнов и др

Наверх