Сплав на основе алюминия

 

СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, содержащий цирконий, хром и по крайней мере один элемент из группы, содержащей марганец, титан и ванадий, отличающи-й с я тем, что, с целью повышения механических свойств основного металла и сварных соединений, он дополнительно содержит окись алюминия, бериллий и азот при следующем соотношении компонентов, вес,%:Цирконий0,5-3,5Хром0,5-3,5По крайней мере одинэлемент из группы,содержащей марганец,титан, ванадий0,5-2,5Окись алюминия(?=А120з)0,001-0,5Бериллий0,0001-0,1Азот0,001-1,0АлюминийОстальноеСПс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (я)5 С 22 С 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0,5-2,5

0,001 — 0,5

0,0001 — 0,1

0,001 — 1,0

Остальное

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2655202/02 (22) 11,08.78 (46) 30.07,93. Бюл. М 28 (72) В.И, Добаткин, И.Н. Фридляндер, В,И, Елагин, В.M. Федоров, В.Н. Сафонов, А.С, Соколов, М,Г. Степанова, В.И, Валяева, Г.А.

Ващенко, В.B. Шелепчиков, M.А. Цветаев, А.Н. Кузнецов, М.Б. Оводенко и Ю,И, Пономарев (56) Промышленные деформируемые, спеченые и линейные алюминиевые сплавы. М.:

Металлургия, 1972, с,245 — 271, Авторское свидетельство СССР

М 237390, кл. С 22 С 21/00, 1974 (54)(57) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, содержащий цирконий, хром и по крайней мере один элемент из группы, содержащей марганец, титан и ванадий. о т л и ч а ю щ иИзобретение относится к металлургии, в частности к области получения жаропрочных свариваемых материалов на алюминиевой основе.

Сплав может быть использован в качестве сваоиваемого конструкционного материала, работающего в интервале температур 20 — 350 С, и присадочного материала при сварке алюминиевых сплавов, Деформируемые полуфабрикаты из алюминиевого сплава могут быть использованы в различных областях народного хозяйства.

Существуют сплавы нэ основе алюминия с тугоплавкими элементами, полученные иэ порошков и гранул. Метод получения сплавов иэ порошков и гранул основан на высоких скоростях кристаллизации при

„„. Ж „„704265 А1 и с я тем, что, с целью повышения механических свойств основного металла и сварных соединений, он дополнительно содержит окись алюминия, бериллий и азот при следующем соотношении компонентов, вес.,ь:

Цирконий 0.5-3,5

Хром 0,5-3,5

По крайней мере один элемент из группы, содержащей марганец, титан, ванадий

Окись алюминия (г = At203)

Бериллий

Азот

Алюминий литье (скорость охлаждения до 106 С/c) и закалке из жидкого состояния, в результате чего можно получить сильно пересыщенные твердые растворы ряда переходных металлов в алюминии, Распад перенасыщенного твердого раствора в процессе изготовления деформированных полуфабрикатов приводит к образованию структуры, представляющей собой алюминиевую матрицу с включениями дисперсных интерметаллидов переходных металлов.

Известен свариваемый материал САП1— алюминий, упрочненный частицами окиси алюминия, содержащий 6-9 At203 и обладающий следующими свойствами: при 20 С (78 оси. = 32,2 кгс/мм, стсв, = 27,0 кгс/мм, при

2 2

704265

350 С (!<) (>о<.1, =- 1 0,7 КГ / ММ . (!(;1„— — 1 П, 2

К(С/Мм

< )Днако МЯТВРИЯЛ ТЯКжЕ ОбЛЯДо!8Т НИЗкими ме>(аl!Ическими свойствами и cвяркя его вь.".;-ЫБ e< больщие трудности из-эа адсорбции;: ромного количества влаги повер)(HO(.Ть Го ЧЯСТИЧВY ЯЛК)МИНИЯ, < !ОЭТОК(У В HBV

". .)<<ержи: .я () несколько сотен )яз бс<ль(не г,:за, чем Б обычных алюминиевых сплаьах. (.:кисня!) Г!Оверхность Очень прочнО у/держиВВ8Т Благу(. (ри свар(:8 Гидроокись pa:(ABÃB"

BTcf» и и реп ятствует -! 0A(((8 HI! 10 ".,Бя ОНОГО

UJ ВЯ.

Наиболее близким ПО химическом )(co сгаву является сплав на основе алюмлния, г< 0 л у "f B н н ы и методом г р я н 1(л и р о В я н <л я

Г! редн аз наче нный для изГОТО Вл ения п ".<ессо"

Банных изделиЙ, содержащий, Вес.%. Марганец 1,5-, хром 0,5-2, цирконий 0,5 — 2, титан 0,2 — 0,7, ванадий 0,2-0,7. Сг.лав обладает при рабочей температуре 350 С с<ледующими свойствами. сго =- 12,2 кгс/мм, о(<,2- 2

=12»rc/мм2, (о= 21,4 Я,, с)100 = 7 кгс/мм, Н() к !. Ч<ных <)Ол)/(()Ябс<икатах (л((ста g(<>плав

Ооес(Bчи ваеТ полу»IBH(18 при (ем г(8ра,, pl

3 - -----; .-"- -- .-, - Р (1 ;.0 (следующие свойства: с)Б:--9,4 кгс/!и(:,", с)),g =- !,5(:(Гс/мм, с!=- 24,5Я,. 010() -- 4:-;Гс/!.1!1

Сплав также обладает низкими (18х:1; H I8скими свойства!»1и !l сваркя РГО вызыв(яет больщие TpgpHÎGTI! из Bd интенсивно "0 Oб разОВЯния пор. Причиной ОбразОБЯния Г<оп в шве является газ, адсорбированнь и поверхностью гранул и находящийся Б полуфабр<лкатах В замкн)тых микрообьема;(.

Цель изобретения — разработка ссстава алюминиевого свариваемого сплава, 0=8cпечива ощего повы(((ение механичзски=: свойств основного металла и сварныик соединений в интервале рабочих температур, Поставг<еннаЯ Цель Дости ГBBTc»A TB»/I, что в сплав, содержащий хром, цирконий и по крайней мере один элемент из группы тугоплавких металлов, дополнительно введены окись алюминия, берилл<лй и азот. Пр(1.:-<том сплав получают методом гранулирования или распыления расплава, Предлагается новый сваривяемыл сплав следу(ощего состава, вес,%:

ЦИРкоНИй 05 — 5

Хром 05 — 3.,5

По крайней мере один элемент из группы тугоплавких металлов

Мп, Ò1, )/ 0,5-2,5

1 А)2Оз 0,001 — 0,5

Бериллий 0,000;- — 0,1

Азот 0,001 — 1,0

Алюминии Остал ь нов

Примеси

=.Я НИЙ Не Оолее 0,2

Медь не более 0,5

Цинк НР более 0 5

"-ОBМНИ< . не более 0,5 ! 8ДКОЗ8МЕЛЬНЫ8 металлы,8;Bå 0,5, Оба@КB 1<;-Ll(И;; ",!OMÈÍ (!(I () pigI(аропр(;чности и ухудшению при этОм свяГ)(<вяе!»10(г< и. Бериллий предо>((PBH)(BT РасплЯБЛЕННЫЙ (лBталл пР)и литье и свс)г)ке От допог!ните!. БР(ОГО Окисления. Bве(18г(ие B((i И ВНОГО!10 О Г <0((lс НИ 0 (ЯЛЮМИНИЮ и т1/гоплявк<лм),»1(1 Галло и язоl я приводит к

Оорязовянию ниl ридов ал(оминия и туГОплавких металлов, обеспе <ивая тем самым

СНИ>I(BHL)B ООЩВГО i »»COCO/(BP>KBHÈß В ПОЛу((1абрикатЯх. Г! ОБЬ! шеи(!8 кг)чества L .: 18xB

НИЧЕС((ИХ СБОЙCTB OСНОБНОГО МЕТЯЛЛЯ И

Г!! 1 свяp.:(ых соединении, Примсры пслучения cплавя, MBT0@0! f

ГРЯ;(I IP!BCO(! BBB ОЫЛИ ОТЛИ(Ы ПЯТЬ

СОСТЯРОБ СПЛЯБЯ (ГРЯ!11(ЛИ OTAL БЯЛИСЬ ДИЯ метром 0,5- 3 (л.".„ -:

".оси B((<,!(H и(*; 1;. ((ы=) со <(8ожянием компонент-ов,(1,5 /ь .. .; I),5 (1/ С. 0.5;/о 1ЛП;

;".OI,-ЯБ " Со 0 Дн(:,.".; C !,8()жа(!Ие»1 КОМ, <Г1,- .1-,...,-, (> J о/ —..-. < < î: .. 1,» о/ » 1, 0,2 . о/

А))0з,1, 0,05% Ба: 3".-:/, <1); BA!oM"1(!èé Остал ьное);

,,ocT? B l< с мокс« -1аль(".Ьil:-: cодРржанием

0,5 "//о;:= АЬ()з; 0,1 -,(<38; 1,0% <».(; Ял(омлний

СОСТЯР -< СО Ред )И. 1 СОДБР>КЯНИЕ() КОМ

Гlонентов и ти с-»

=-А u (. 0.05 /1 :.=: —; 0.5»4,".. (1з всех состягов предлагаемого сплава

/) ()зготавли()<али л(1с; ы гол 1-:.иной 2,0 мм, Из сплава состав,. 2 со:<.8/;;IL!; содержанием

КОМПОНен ОВ !. ЗГО) ЯБЛИ ВЯЛИ Г(Р)ОРОЛОКУ(ДИЯмет()ОМ .,0 (мь< !(испо (ьзовяли, кяк прися

00 лочн /!0 по:.=„явтомати.<еско(-;, яргонодуговоЙ (1 аварке, цля ааяянен(/ я изгс (явли ва!1и листы толщиной 2,0 .:,и из г()ЯР!(/л известного сплаВя с редн8 ГО сО(тявя. 1,. /о (,Г, 1,5 !о УГ; 2,0 /о

"о;

В табл.1 гредат Бле((ь! результаты ме;(Янических испытаний "I(тов толщиной 2,0

ММ ПОЯДЛЯГЯЕ:0<0 Ciiлав РЯЗЛИЧНЫХ СОСТЯ

Бов :-". Известного спл=.:::B (прототипа(среднего с()ст ява.

704265

Таблица 1

Таблица 2

Составитель Е.Перекатова

Редактор О.Кузнецова Техред М. Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 3087 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

В табл,2 представлены механические свойства сварных соединений листов толщиной 2,0 мм и склонность к образованию кристаллиэационных трещин при сварке предлагаемого сплава различных составов и известного сплава, Как видно по результатам, представленным в табл.1 и 2, введение в сплав окиси алюминия, бериллия и азота позволяет повысить предел прочности листов на 1-5 кгс!мм, предел текучести 2-6 кгсlмм, относительное удлинение на 1 — 60 и длительную прочность на 0,5-4 кгс/мм .

5 При этом сплав позволяет получать сварные соединения, практически равнопрочные основному металлу и нечувствительные к образованию кристаллизационных трещин, 10