Литейный сплав на основе алюминия

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 549495

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 11 12,75 (2? ) 2198215/02 с присоединением заявки №(23) Приоритет-(43) Опубликовано 05037 Бюллетень № 9 (46) Дата опубликования описания, 25.05.77 (6Ц M. Кл, С 22 С 21/18

Госудорстеениый комитет

Совете Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК, 62Г785 5 (088.8) И. И. Новиков, В. С. Золоторевский, Медебах Хельмут Курт (ГЛР) И. М. Барабаш, Н. Л. Ефремов, С. Г. Хоецьяи, Н. И. Графас и И. A. Заварзин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (54) ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛ10МИНИЯ

Магний

Цинк

Марганец .Медь

Цирконий . Бериллий

:Хром, Титан

:.Алюминий

0,75 — 3,75

2,25 — 6,5

0 — 0,7

0 — 0,3

0 — 0,25

0 — 0,1

0 -04

0 — 0,25

Остальное, 10

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно литейных сплавов на основе алюминия, изготовляемых иэ лома и отхода, и предназначен(ных для применения в различных отраслях маши ностроения.

Известен литейный сплав на основе алюминия следующего состава, вес.%:

Однако прочностные свойства данного известного сплава в литом и термообработанном состояниях также недостаточно высоки, Кроме того, поскольку содержание меди в известном сплаве допускается только до 0,3 вес.%, то при приготовлении данного сплава практически нельзя применять в качестве шихты лом и отходы алюминиевых сплавов.

Таким образом, по составу и комплексу свойств этот сплав не может использоваться, как высокопрочный вторичный сплав.

Цель изобретения — создание литейного сплава,содержащего в качестве основы алюминий, магний и цинк, который мог бы изготавливаться из лома и отходов алюминиевых сплавов и имел бы высокие прочностные свойства.

Для достижения указанной цели в известный сплав вводят дополнительно железо при следующем соотношении компонентов, вес.%: Магний 3 — 4,5 Цинк 3 — 4,5

1Железо 0,85 — 1,3 Марганец 0,3 -0,8

,,Медь 0,3 — 1,5

Цн „,й 0,01-0,2

:Бериллий 0,0001 — 0,1

;Алюминий Остальное

Суммарное содержание магния и цинка ддлжно быть в пределах 6 — 7,5% при соотношении пинка к ,,магнию менее 1, Технология приготовления предложенного ,сплава следующая.

549495

Термически Обработанное состояние (закалка 140, 4 час, старение 110 С

1 18 21 05 . 95 36 39 0,3

2 16 21 1,0 104 40 02

3 — 25 — 114 33

4 17 28 4,6 109 29 01

Жвпсй йй м

CI1JIB3 cQpep>KIIT 4% Mg H 3,5% 2о. хх Сплав по патенту Польша N 57. 049, его хи мический состав (в % по массе): 2,3% Mg 3 3% Zn д,, о и, 0,4% йл и, 0,3% F e, 0,15% CII, 0,1% Z r, 0,05% Be, 0,2%j Сг, 0,1% Ti, 0,3% Я i.

Таким образом предложенный сплав энэчитель- щения прочностных свойств и использования лома но превосходит по прочности известные литейные О и отходов в качестве шихты при его получении, он сплавы на основе алюминия и может быть применен дополнительно содержит железо при следующем со. в различных областях машиностроения взамен этих отношении компонентов, вес. %. сплавов, Такая замена позволит уменьшить вес кон Магний струкции, увеличить сроки службы деталей, снизить Цинк расход металла при обработке резанием. Железо

Формула изобретения Марганец

Медь

Цирконий

Бериллий

Алюминий

143

143

151

3 — 4,5

3 — 4,5

0,85 — 1,3

0,3 -0,8

0,3 — 1,5

0,01 — 0,2

0,0001 — 0,1

Остальное.

Литейный сплав на основе алтоминия, включаюAptk магний, цинк, марганец, медь, цирконий, берилt лдй, отли чаю щи Й ся тем, что, сцелыоповыТираж 802

ЦПИИПИ .Закаа 357/118

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I> 1сачестве шихтовых мчтериалов используется !

1ом и отходы деформированных полуфабрикатов из различных сортов технического а>поминия., магналиев (АМгб, АМг5, АМг4, и др,), сплавов 895, В93, 1915, 1925 и других сплавов на основе систем алюминий - цинк " магний и ашоминий - цинк магний - медь. При необходимости дошихтовка для получения сплава задьчшОГО состава прОиэводится чистыми металлами (магний, цинк, железо, медь) и лигатураья: алюминий - марганец, алюминий-цирконий.

Плавку рекомендуется вести в индукционных печах или электрических печах сопротивления с графитовым тиглем. После расплавления отходов и дошихтовки сплав рафинируется гексахлорэтаном или хлорис- 15 тым марганцем при температуре-740 С. По окончании рафинирования сплав выдерживается при температуре 720 — 730 С в течение 15 мин, затем поверхность расплава очищается от пьчака и окислов.

Заливка производится при температуре 7009С, Термическая Обработка предложешн>го сплава на максимальную прочность ведется по режиму Тб (закалка с последующим старением). Возможно также применение режима Т1 (старение без закалки). Нагрев отливок под закалку следует производить в печах с принудительной циркуляцией воздуха. Температура выдержки под закалку должна быть 460+ 10 С, Длительность выдержки при нагреве перед закалкой устанавливается в зависимости от максимальной толщины отливок в садке (обыч. но 3 — 6 час). По истечении времени выдержки отливки быстро переносятся в закалочный бак. Закалочной средой может бытв вода, имеющая температуру 20 — 90 С. Рекомендуемый режим старения 110 Ñ, выдержка 10час, затем 150 С, 16 час.

Старение желательно проводить в печах с принудительной циркуляцией воздуха, Ниже приведены свойства образцов, вырезанных из кокильных отливок диаметром 50 мм.

Свойства даются для предложенного сплава при содержании легирующих элементов и основных примесей на нижнем (сплав N 1), среднем (N 2) и верхнем (N 3) пределах содержания в сравнении со сплавом — прототипом (N 4).