Термокоррозионно-стойкий алюминиевый сплав

Изобретение относится к области металлургии проводниковых алюминиевых сплавов и может быть использовано для изготовления изделий электротехнического назначения, в частности проводов высоковольтных ЛЭП и кабелей погружных нефтенасосов, работающих при температуре до 230°C, когда требуется сочетание высокой прочности при повышенных температурах, высокой коррозионностойкости, повышенной электропроводности, пониженной ползучести и пониженной массы. Термокоррозионно-стойкий алюминиевый сплав содержит, мас.%: цирконий 0,2-0,32; железо 0,15-0,42; кремний 0,02-0,1; титан, хром, ванадий, марганец в сумме 0,01-0,04; магний, медь, цинк в сумме 0,01-0,07; бор 0,001-0,01; один из редких или редкоземельных металлов из группы: ниобий, церий, иттрий, скандий 0,005-0,2; алюминий - остальное. Сплав получен в виде катанки, изготовленной при литье алюминиевого сплава в высокочастотном электромагнитном поле или изготовленной методами интенсивной пластической деформации. Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости и коррозионной стойкости. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии проводниковых алюминиевых сплавов и может быть использовано для изготовления изделий электротехнического назначения, в частности проводов высоковольтных ЛЭП и кабелей погружных нефтенасосов, работающих при температуре до 230°C, когда требуется сочетание высокой прочности при повышенных температурах, высокой коррозионностойкости, повышенной электропроводности, пониженной ползучести и пониженной массы.

Известны марки алюминия и алюминиевых сплавов, широко применяемых при производстве изделий электротехнического назначения. В частности, технически чистый алюминий марки А5Е и А7Е с содержанием алюминия 99,5 и 99,7 мас. % соответственно используется для изготовления токопроводящих жил кабелей и проводов ЛЭП. Проводниковый алюминий марки А5Е и А7Е имеет достаточно высокие значения электропроводности, механической прочности и коррозионностойкости при низкой плотности. В кабельной промышленности используется также алюминиевый сплав марки ABE системы Al-Si-Mg, который имеет повышенную механическую прочность по сравнению с алюминием марки А5Е и А7Е, но при этом пониженную электропроводность. Общим недостатком алюминия марки А5Е, А7Е и алюминиевого сплава ABE является их низкая термическая стабильность из-за сильного разупрочнения при нагревах свыше 100°C. Проводниковый алюминий и сплав ABE не могут использоваться в изделиях, длительно работающих в условиях высоких температур. Существенного повышения термической стабильности проводниковых алюминиевых сплавов можно добиться за счет введения редких или редкоземельных металлов (РЗМ), в первую очередь циркония. Известны проводниковые алюминиевые сплавы, содержащие редкоземельные металлы и цирконий, с высоким уровнем прочностных характеристик, в том числе при повышенных температурах (патенты РФ №№2441090, 2458170, 2492258, патент US 4402763). Однако все эти сплавы обладают недостаточной электропроводностью из-за повышенного содержания РЗМ и циркония.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению, принятым за прототип, является алюминиевый сплав, содержащий, мас. %: цирконий 0,1-0,19; железо 0,21-0,35; кремний 0,11-0,15; сумму примесей титана, хрома, ванадия и марганца до 0,015; алюминий - остальное (патент РФ №2458151 С1, МПК С21С 1/02, 2010). Недостаток прототипа - пониженная термостойкость (до 150°C).

Технической задачей изобретения является создание нового проводникового термокоррозионно-стойкого алюминиевого сплава с добавкой циркония, не уступающего прототипу по электропроводности и прочности, но исключающего приведенный недостаток и обеспечивающего лучшее сочетание термостойкости и коррозионностойкости.

Технический результат достигается тем, что термокоррозионно-стойкий алюминиевый сплав, содержащий цирконий, железо, кремний, титан, хром, ванадий и марганец, дополнительно содержит магний, медь, цинк и бор при следующем соотношении компонентов, мас. %: цирконий 0,2-0,32; железо 0,15-0,42; кремний 0,02-0,1; титан, хром, ванадий, марганец в сумме 0,01-0,04; магний, медь, цинк в сумме 0,01-0,07; бор 0,001-0,01; алюминий - остальное.

В качестве основного модификатора, повышающего термостойкость алюминиевого сплава, выбран цирконий. Выбор циркония обусловлен его наибольшим влиянием на термостойкость алюминиевых сплавов, широкой известностью и доступностью, пониженной стоимостью. Добавки циркония в алюминиевые сплавы обеспечивают образование мелкодисперсных интерметаллидов Al3Zr, которые вызывают резкое и стабильное измельчение зерна. Стабильность структуры Al-Zr сплавов при воздействии температуры обуславливается малым коэффициентом диффузии циркония в алюминии и устойчивостью дисперсных частиц интерметаллидов. При этом существенно повышается температура рекристаллизации и термостойкость сплава, повышаются прочностные характеристики, снижается ползучесть, уменьшаются окислительные процессы (коррозия) под действием электрического тока высокого напряжения, улучшается свариваемость.

Отличительным признаком заявляемого сплава является содержание циркония в пределах 0,2-0,32 мас. %. Наличие циркония в заявленных пределах позволяет обеспечить термостойкость сплава до 230°C, что существенно выше чем у прототипа. При этом обеспечивается наилучшее сочетание механических свойств, электропроводности и коррозионностойкости сплава, в том числе при повышенной температуре. Избыток циркония (>0,32%) приводит к снижению пластичности и электропроводности сплава, а его недостаток (<0,2%) - к снижению термостойкости и прочности. Наличие железа в заявленных пределах позволяет обеспечить в присутствии кремния необходимое количество компактных частиц, преимущественно фазы Al8Fe2Si, что благоприятно сказывается на технологичности при литье и волочении. При этом железо повышает прочность и жаропрочность алюминиевого сплава и снижает его ползучесть. Избыток железа (>0,42%) приводит к снижению коррозионной стойкости, электропроводности и пластичности данного сплава, а его недостаток (<0,15%) - к снижению прочности и технологичности. Наличие кремния в заявленных пределах и при оптимальном соотношении с другими элементами позволяет обеспечить связывание железа в фазу Al8Fe2Si. Избыток кремния (>0,1%) приводит к снижению электропроводности и термостойкости, а его недостаток (<0,02%) - к снижению прочности и технологичности. Сумма тяжелых металлов: титан, хром, ванадий и марганец в заявленных пределах при оптимальном соотношении между собой и другими элементами ограничивает рост зерна и затормаживает процессы диффузии, образуя стабильные сложнолегированные упрочняющие фазы. При этом повышается коррозионностойкость, прочность и жаропрочность сплава, значительно уменьшается склонность к трещинообразованию. Избыток суммы тяжелых металлов (>0,04%) приводит к снижению электропроводности сплава, а ее недостаток (<0,01%) - к снижению коррозионностойкости и прочности. Заявляемый сплав отличается также тем, что он дополнительно содержит магний, медь, цинк и бор. Металлы магний, медь и цинк имеют наибольшую по сравнению с другими известными элементами растворимость в твердом алюминии, резко снижающуюся с понижением температуры. В результате чего при охлаждении сплавов с этими компонентами из твердого раствора выделяются интерметаллидные фазы, а при нагреве - растворяются. Это фазовое превращение открыло возможность в сильной степени влиять на структуру и свойства алюминиевого сплава посредством термической обработки. Сумма перечисленных металлов в заявленных пределах при оптимальном соотношении между собой и другими элементами, в первую очередь кремнием, повышает технологичность сплава при термической обработке. При этом улучшаются прочностные характеристики сплава и его электропроводность. Избыток суммы магния, меди и цинка (>0,07%) приводит к снижению электропроводности и коррозионностойкости сплава, а ее недостаток (<0,01%) - к снижению технологичности и эффективности термообработки. Полуметалл бор является модифицирующей добавкой для алюминиевых сплавов. Количество бора в заявленных пределах, особенно в присутствии титана, эффективно измельчает зерно алюминиевого сплава. Бор способствует улучшению механических свойств, пластичности и электропроводности, равномерности свойств во всем объеме. Бор способствует также нейтрализации отрицательного воздействия вредных примесей: галлия, водорода и др. Вступая в реакцию с этими примесями, бор образует нерастворимые соединения, выводя их из твердого раствора. При этом увеличивается коррозионностойкость сплава и существенно снижается газовая (водородная) пористость. Избыток бора (>0,01%) приводит к снижению эффективности циркония и тяжелых металлов и, как следствие, к снижению термостойкости и коррозионностойкости сплава, а его недостаток (<0,001%) - к повышению газовой пористости.

Для повышения эксплуатационных характеристик проводникового термокоррозионно-стойкого алюминиевого сплава в него может быть дополнительно введен один из редких или редкоземельных металлов из группы: ниобий, церий, иттрий, скандий при следующем соотношении компонентов, мас. %: цирконий 0,2-0,32; железо 0,15-0,42; кремний 0,02-0,1; титан, хром, ванадий, марганец в сумме 0,01-0,04; магний, медь, цинк в сумме 0,01-0,07; бор 0,001-0,01; один из редких или редкоземельных металлов из группы: ниобий, церий, иттрий, скандий 0,005-0,2; алюминий - остальное. Избыток редкого или редкоземельного металла (>0,2%) приводит к снижению пластичности и увеличению стоимости сплава, а его недостаток (<0,005%) - к снижению коррозионностойкости и электропроводности.

Небольшие добавки (до 0,2%) редких или редкоземельных металлов позволяют существенно увеличить прочность, пластичность, термостойкость, коррозионностойкость и электропроводность алюминиевого сплава. Например, добавка ниобия в количестве всего 0,05% повышает коррозионностойкость алюминиевого сплава в 3 раза. Добавка церия в количестве до 0,2% повышает прочность, пластичность и термостойкость алюминиевого сплава на 20%. При этом увеличивается электропроводность сплава. Добавка 0,15% иттрия увеличивает на 5% электропроводность алюминиевого сплава, а также увеличивает его прочность, пластичность и термостойкость. Добавка 0,2% скандия повышает прочность алюминиевого сплава на 30%. При этом увеличивается пластичность, электропроводность, термостойкость и коррозионностойкость сплава.

Алюминиевый сплав с улучшенной структурой и физико-механическими свойствами может быть получен также путем физического или механического способа воздействия. Физический способ получения алюминиевого сплава с ультрамелкозернистой или нанокристаллической структурой основан на литье в высокочастотном электромагнитном поле. Данный способ позволяет получать алюминиевые сплавы, не теряющие своих свойств при длительной эксплуатации в условиях высоких температур. Механический способ основан на явлении деформационного измельчения зеренной структуры металла в процессе интенсивной пластической деформации (ИПД). Методы ИПД: равноканальное угловое прессование, деформация кручением, винтовая экструзия, всесторонняя ковка. Данные методы позволяют получать алюминиевые сплавы с размером зерен от сотен до десятков нанометров, обладающие уникальным комплексом физико-механических свойств, в том числе высокоскоростной сверхпластичностью, сверхпрочностью, термостойкостью и коррозионностойкостью.

Исходной заготовкой для получения проволоки из алюминиевого сплава является катанка диаметром 9-14 мм, получаемая либо прокаткой слитков на проволочно-прокатном стане, либо из расплавленного металла методом непрерывного литья и проката. Технология получения катанки по первому способу включает в себя множество основных и промежуточных технологических операций. Это приводит к существенному повышению трудоемкости и энергозатратам, увеличению технологических потерь и, как следствие, повышению себестоимости и снижению качества катанки. Наиболее прогрессивным способом получения катанки из алюминиевого сплава является ее получение непосредственно из жидкого металла. Жидкий алюминиевый сплав в этом случае подается в кристаллизатор. На выходе из него металл кристаллизуется и в виде стержня сразу же подается на последовательно расположенные прокатные валки для получения катанки.

Примеры реализации изобретения.

В соответствии с таблицей 1 было изготовлено несколько вариантов разработанного сплава в виде катанки диаметром 9,5 мм с разным содержанием циркония и остальных компонентов. Изготовление катанки производилось на литейно-прокатном агрегате, представляющем собой одну непрерывную линию совмещенной обработки. Для повышения эксплуатационных характеристик вся изготовленная катанка подвергалась термообработке по специальной программе. Варка сплавов осуществлялась в индукционной печи из первичного алюминия с добавками циркония и других компонентов из расчета получения требуемого состава сплава. Последней добавлялась лигатура Аl-Ti-B для нейтрализации вредных примесей типа галлий, удаления водорода и измельчения зерна. В таблице 2 приведены характеристики изготовленных вариантов сплава. Временное сопротивление разрыву и относительное удлинение катанки определяли по ГОСТ 1497-84. Удельное электрическое сопротивление катанки (обратная величина электропроводности) определяли по ГОСТ 7229-76. Термостойкость катанки определяли при температуре 230°C в соответствии с требованиями IEC 62004. Технологичность катанки определяли в процессе ее термообработки и волочения проволоки. Для оценки коррозионностойкости образцов проволоки, полученной из катанки, использовали измерительный комплекс американской фирмы RCS. Коррозионностойкость образцов проволоки определяли в трех коррозийных средах при температуре от 20 до 95°C. Коррозийные водные среды готовили по методикам в соответствии с ГОСТ 9.502-82. Коррозийная среда №1 (модель пластовой воды) по ГОСТ 9.502-82 содержит NaCl, MgSO4, Na2SO4, NaHCO3, СаСl2 и H2O. Коррозийная среда №2 - модель пластовой воды, насыщенной СO2 в количестве 1,5 г/л. Коррозийная среда №3 - модель пластовой воды, насыщенной H2S в количестве 1,5 г/л. Из таблицы 2 видно, что содержание компонентов нового сплава в заявленных пределах обеспечивает более высокие по сравнению с прототипом эксплуатационные характеристики катанки.

Предложенный сплав позволяет изготавливать из него токопроводящие жилы проводов и кабелей, длительно работающих при повышенных температурах (до 230°C) и в агрессивной среде (нефтяных скважинах). Кроме того, высокий уровень пластических свойств расширяет технологические возможности изготовления из него деформированных изделий в виде катанки, прутков и проволоки различного сечения, имеющих сравнительно низкую себестоимость. Опытные партии катанки из нового сплава прошли всесторонние испытания с положительными результатами на кабельных заводах РФ.

1. Термокоррозионно-стойкий алюминиевый сплав, содержащий цирконий, железо, кремний, титан, хром, ванадий, марганец, магний, медь, цинк и бор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит один из редких или редкоземельных металлов из группы: ниобий, церий, иттрий, скандий при следующем соотношении компонентов, мас.%: цирконий 0,2-0,32; железо 0,15-0,42; кремний 0,02-0,1; титан, хром, ванадий, марганец в сумме 0,01-0,04; магний, медь, цинк в сумме 0,01-0,07; бор 0,001-0,01; один из редких или редкоземельных металлов из группы: ниобий, церий, иттрий, скандий 0,005-0,2; алюминий - остальное.

2. Термокоррозионно-стойкий алюминиевый сплав по п. 1, отличающийся тем, что он получен в виде катанки, изготовленной при литье алюминиевого сплава в высокочастотном электромагнитном поле.

3. Термокоррозионно-стойкий алюминиевый сплав по п. 1, отличающийся тем, что он получен в виде катанки, изготовленной методами интенсивной пластической деформации



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургическим технологиям в области редких и цветных металлов и представляет собой способ получения лигатуры алюминий-гадолиний. Способ включает восстановление фторида гадолиния расплавленным алюминием из шихты, содержащей фторид гадолиния, хлорид калия, хлорид и фторид натрия.

Изобретение относится к производству алюминия, в частности к получению титансодержащих алюминиевых сплавов и лигатур, и может быть использовано в алюминиевой, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности, изготавливающих модифицированные деформируемые и литейные алюминиевые сплавы и изделия из них.

Изобретение относится к алюминиевому сплаву для изготовления полуфабрикатов или деталей автомобилей, в котором легирующие компоненты алюминиевого сплава имеют следующее содержание в мас.%: Fe≤0,80, Si≤0,50, 0,90≤Mn≤1,50, Mg≤0,25, Cu≤0,125, Cr≤0,05, Ti≤0,05, V≤0,05, Zr≤0,05, остальное - алюминий и неизбежные примесные элементы, отдельно взятые <0,05, в сумме <0,15, и общее содержание Mg и Cu удовлетворяет соотношению в мас.%: 0,15≤Mg+Cu≤0,25, при этом содержание Mg в алюминиевом сплаве больше, чем содержание Cu.

Изобретение относится к области металлургии проводниковых алюминиевых сплавов и может быть использовано для изготовления изделий электротехнического назначения, в частности проводов высоковольтных ЛЭП и кабелей погружных нефтенасосов, работающих при температуре до 230°C, когда требуется сочетание высокой прочности при повышенных температурах, высокой коррозионностойкости, повышенной электропроводности, пониженной ползучести и пониженной массы.

Изобретение относится к получению AlMn-ленты или листа для производства компонентов высокотемпературной пайкой, а также к изделиям, полученным упомянутым способом, и может быт использовано, в частности, для получения материалов тонкой толщины с оребрением, используемых в теплообменниках.

Группа изобретений относится к получению суперсплава, состоящего из титана, алюминия, железа, хрома, меди и кремния, из водной суспензии частиц руд, содержащих соединения титана, алюминия, железа, хрома, меди и кремния.

Изобретение откосится к стальному листу с покрытием для горячего прессования, способу горячего прессования, а также к детали автомобиля, сделанной способом горячего прессования.

Изобретение относится к получению материала на основе алюминида никеля. Способ включает приготовление экзотермической шихты путем смешивания порошков алюминия, оксида никеля и по крайней мере одной легирующей добавки и инициирование в экзотермической шихте металлотермической реакции с обеспечением восстановления оксидов и образования алюминида никеля.

Изобретение относится к способу термической обработки алюминиевой заготовки и может быть использовано для изготовления конструкционных компонентов. Способ термической обработки алюминиевой заготовки (304, 404, 504, 604, 710, 802) в структурном состоянии Т4 включает проведение на первом участке (328, 422, 522, 626, 720) заготовки (304, 404, 504, 604, 710, 802) первого процесса дисперсионного твердения посредством искусственного старения для изменения структурного состояния первого участка (328, 422, 522, 626, 720) заготовки, причем в течение первого процесса дисперсионного твердения осуществляют активное охлаждение таким образом, что температура второго участка (330, 424, 524, 628, 722) заготовки, отделенного от первого участка заготовки охлаждаемой частью, поддерживается ниже температуры искусственного старения для сохранения неизменным структурного состояния второго участка заготовки.
Изобретение относится к получению дисперсно-упрочненного нанокомпозитного материала на основе алюминия. Способ включает введение лигатуры в расплав матрицы на основе алюминия при одновременном воздействии на расплав ультразвукового поля.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным конструкционным композиционным материалам на основе алюминия, используемым в различных областях промышленности, в частности в транспортных и космических сферах. Металлокерамический композит содержит алюминий и упрочняющую добавку, причем в качестве упрочняющей добавки он содержит вольфрамат циркония (ZrW2O8), при следующем соотношении компонентов, мас. %: ZrW2O8 0,1-10,0, алюминия остальное. Способ получения металлокерамического композита включает приготовление порошковой смеси, формование и спекание заготовки, при этом порошковую смесь готовят из порошков алюминия и наноструктурных вольфрамата циркония (ZrW2O8) или дигидроксодиаквавольфрамата циркония (ZrW2O7(OH)2*2H2O), при следующем соотношении компонентов, мас. %: порошок ZrW2O8 или ZrW2O7(OH)2*2H2O 0,1-10,0, порошок алюминия - остальное, формование и спекание заготовки проводят одновременно в едином цикле горячего прессования при температуре 600±25°С в среде аргона с изотермической выдержкой 10-20 минут и последующим быстрым охлаждением до комнатной температуры, а по второму варианту формование и спекание заготовки проводят последовательно путем проведения сначала холодного прессования, а затем спекания при температуре 600 ±25 0С в защитной атмосфере с изотермической выдержкой 60-120 минут. Изобретение направлено на разработку металлокерамического композита с высокими прочностными характеристиками. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к области металлургии литейных сплавов, в частности антифрикционных сплавов на основе алюминия, и может быть использовано для деталей, работающих в условиях трения скольжения. Антифрикционный сплав на основе алюминия содержит, мас %: кремний <1,2; медь 0,7-1,1; магний 3,5-5,5; цинк 4,0-5,5; олово 3,5-4,5; марганец <1,0; титан 0,05-0,25; кремний <1,2; железо <1,2; алюминий остальное. По второму варианту сплав на основе алюминия содержит, мас. %: кремний <1,2; медь 0,7-1,1; магний 3,5-5,5; цинк 4,0-5,5; олово 3,5-4,5; марганец <1,0; цирконий 0,05-0,25; кремний <1,2; железо <1,2; алюминий остальное. При этом в обоих вариантах прочих примесей каждой в отдельности содержится не более 0,2%, а сумма всех примесей не должна превышать 1,2%. Техническим результатом изобретения является снижение металлоемкости, повышение надежности и стабильности работы деталей. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии алюминия, в частности к лигатурам для модифицирования алюминия и его сплавов. Лигатура алюминий-титан-бор для модифицирования алюминия и его сплавов содержит не менее 90 вес.% частиц диборида титана и не более 10 вес.% частиц алюминида титана или борида алюминия, при этом соотношение титана к бору в лигатуре составляет (1,918-2,356):1. Изобретение направлено на сокращение расхода титансодержащей легирующей присадки, повышение модифицирующей способности лигатуры и физико-механических характеристик модифицированного алюминия. 1 пр., 5 табл., 2 ил.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к покрытому сплавом на основе алюминия стальному материалу, используемому в различных областях в качестве коррозионностойкого материала. Коррозионностойкое покрытие сформировано на поверхности стального материала и включает слой покрытия из сплава на основе Al, слой ZnAl2O4 толщиной 0,05-2 мкм, сформированный непосредственно на слое покрытия из сплава на основе Al, и внешний слой, содержащий ZnO и сформированный непосредственно на слое ZnAl2O4. Слой покрытия из сплава на основе Al содержит в мас.%: 10-50 Fe и 3-15 Si. Достигается повышение коррозионной стойкости после нанесения покрытия. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к алюминиевым сплавам, и может быть использовано для изготовления высоконагруженных паяных конструкций. Алюминиевый сплав содержит, мас. %: кремний 0,5-0,8, магний 0,5-0,9, медь 0,05-0,3, хром 0,05-0,2, железо 0,15-0,25, титан 0,005-0,02, цирконий 0,1-0,2, молибден 0,05-0,35, алюминий - остальное, при этом медь полностью связана во вторичные выделения фазы Al5Cu2Mg8Si6, температура солидуса материала составляет не менее 600°C. Изобретение направлено на повышение прочности паяных конструкций и заготовок, что приводит к увеличению срока службы изделий. 3 з.п. ф-лы, 4 пр., 3 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплаву на основе алюминия, а также изделию из указанного сплава, и может быть использовано при получении изделий электротехнического назначения при производстве кабельно-проводниковой продукции для электропроводки зданий и сооружений. Проводниковый сплав на основе алюминия содержит, в мас.%: железо 0,3-1,0, кремний 0,04-0,15, никель 0,005-0,2, медь 0,1-0,3, алюминий - остальное, и характеризуется структурой, представляющей собой матрицу, образованную алюминиевым твердым раствором, в котором равномерно распределены железосодержащие частицы в количестве не менее 1 об.%, имеющие средний размер не более 3 мкм, при этом суммарное количество кремния и меди в сплаве не превышает 0,35 мас.%. Сплав может быть получен в виде катанки или проволоки. Техническим результатом является увеличение технологической пластичности катанки или проволоки, полученной из предложенного сплава за счет образования компактных частиц железосодержащих фаз эвтектического происхождения. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 пр., 4 табл., 1 ил.

Изобретение относится к изделиям из алюминиевого сплава и способу их получения в виде полосы, которая, в частности, является заготовкой для корпусов банок или их торцов. Полоса из заэвтектического алюминиевого сплава, содержащего по меньшей мере 0,8 мас.% марганца и/или по меньшей мере 0,6 мас.% железа, имеет приповерхностную зону, расположенную от поверхности полосы алюминиевого сплава до глубины 37 микрометров, содержащую по меньшей мере 90% частиц от общего их количества в приповерхностной зоне, имеющих эквивалентный диаметр больше 0,22 и менее 3 микрометров, при их количестве на единицу площади по меньшей мере 0,01 частица на квадратный микрометр. По второму варианту частицы в приповерхностной зоне имеют эквивалентный диаметр больше 0,22 и менее 1 микрометра, при их объемной доле в приповерхностной зоне по меньшей мере 0,2 процента. Способ изготовления полосы включает непрерывное литье заэвтектического алюминиевого сплава, содержащего по меньшей мере 0,8 мас.% марганца и/или по меньшей мере 0,6 мас.% железа, со скоростью от 25 до 400 футов в минуту при охлаждении наружных областей сплава со скоростью по меньшей мере 1000°С/сек с получением полосы. Изобретение направлено на повышение предела текучести и предела прочности полосы из заэвтектического алюминиевого сплава при повышенных температурах за счет создания определенной структуры в приповерхностных слоях полосы. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 пр., 13 табл., 18 ил.

Изобретение относится к области металлургии проводниковых алюминиевых сплавов и может быть использовано для изготовления изделий электротехнического назначения, в частности проводов высоковольтных ЛЭП и кабелей погружных нефтенасосов, работающих при температуре до 230°C, когда требуется сочетание высокой прочности при повышенных температурах, высокой коррозионностойкости, повышенной электропроводности, пониженной ползучести и пониженной массы. Термокоррозионно-стойкий алюминиевый сплав содержит, мас.: цирконий 0,2-0,32; железо 0,15-0,42; кремний 0,02-0,1; титан, хром, ванадий, марганец в сумме 0,01-0,04; магний, медь, цинк в сумме 0,01-0,07; бор 0,001-0,01; один из редких или редкоземельных металлов из группы: ниобий, церий, иттрий, скандий 0,005-0,2; алюминий - остальное. Сплав получен в виде катанки, изготовленной при литье алюминиевого сплава в высокочастотном электромагнитном поле или изготовленной методами интенсивной пластической деформации. Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости и коррозионной стойкости. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

Наверх