Сплав на основе алюминия
и 186794!
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Сааетских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.03.80 (21) 2919935/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет
Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40 (51) М.К .
С 22 С 21/16
Государстаеииый комитет (53) УДК 669.715 3 721 74 25 295 292 1 725 (088.8) по делам изобретеиир и открытий
Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ
4,65 — 5,85
3,1 — 4,2
0,15 — 0,75
0,05 — 0,5
0,05 — 0,4
0,05 — 0,4
0,1 — 0,45
0,001 — 0,005
Остальное
Изобретение относится к металлургии сплавов на основе алюминия, предназначенных для применения в качестве конструкционного материала.
Известен сплав на основе алюминия (1), содержащий, вес, %:
Медь 4,7 — 5,85
Магний 3,2 — 4,2
Марганец 0,35 — 0,55
Титан 0,08 — 0,15
Бериллий 0,001 — 0,003
Железо 0,1 — 0,3
Алюминий Остальное
Однако этот сплав обладает недостаточно высокими механическими свойствами.
Наиболее близким к предложенному является сплав на основе алюминия (2), содержащий, вес. %:
Медь 4,9 — 6,5
Магний 1,8 — 2,9
Марганец 0,05 — 0,65
Кобальт 0,05 — 0,65
Титан 0,05 — 0,45
Цирконий 0,05 — 0,45
Железо 0,1 — 0,45
Бериллий 0,001 — 0,005
Алюминий Остальное
Этот сплав является жаропрочным и обладает пониженной, по сравнению с существующими серийными сплавами, склонностью к горячеломкости. Однако прочностные характеристики указанного сплава после (естественного или искусственного) старения при 20 С, а также при температурах до 250 С остаются недостаточно высокими, одновременно с этим сплав имеет заметную склонность к горячеломкости (хотя и ниже стандартных) .
Цель изобретения — создание алюминиевого сплава с пониженной склонностью
10 к образованию горячих трещин, с улучшенным показателем жидкотекучести, с более высокими прочностными характеристиками после старения (естественного и искусственного) и обладающего повышенными
15 прочностными характеристиками (прочностью и текучестью) в интервале температур до 250 С.
Для достижения цели в сплав, содержащий медь, магний, марганец, кобальт, ти20 тан, железо и бериллий, дополнительно вводят ванадий при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Медь
Магний
25 Марганец
Кобальт
Титан
Ванадий
Железо
30 Бериллий
Алюминий
867941
Таблица 1
Компоненты, вес. /О
Ванадий
Кобальт Титан
Железо
Марганец
Магний
Бериллий
Медь
Предлагаемый
5,85
4,65
5,2
5,0
0,15
0,4
0,75
0,3
0,50
0,3
0,05
0,05
0,05
0,2
0,4
0,17
0,4
0,2
0,05
0,05
0,1
0,2
0,45
0,30
0,001
0,005
0,003
0,002
4,2
3,70
3,10
3,6
Алюминий
Остальное
Таблица 2
Жидкотекучесть, Горячеломкость, мм мм
Известный
17,5 — 20,0
Предлагаемый
17,0
15,0
275 †2
3!5
305
17,0
Таблица 3
Механические свойства
Сплав
Режим искусственного старения о0,2 кгс/мм о, кгс/мм
6, 0/, Известный
150 С вЂ” 25 ч
175 С вЂ” 20 ч
27,8
28,2
37,7
31,3
32,5
37,5
42,3
42,8
45,4
44,2
45,2
46,8
22,7
23,8
13,5
17,2
16,0
12,6
200 C — 10 ч
150 С вЂ” 25 ч
Предложенный
33,4
35,0
38,8
15,0
16,6
11,3
47,3
48,1
48,0
45,8
45,3
45,8
29,6
16,8
16,7
13,5
29,7
38,3
При этом содержание магния в сплаве равно 0,344 отсодержания меди (1,8+0,72).
Добавки в предлагаемый сплав ванадия (совместно с титаном) измельчают структуру сплава, повышают сопротивляемость сплава к горячеломкости, увеличивают эффект старения. Одновременно с этим ванадий в определенных сочетаниях с марганцем и кобальтом способствует возрастанию
1 175 С вЂ” 20 ч
200 С вЂ” 10 ч
150 C — 25 ч
2 175 С вЂ” 20 ч
200 С вЂ” 10 ч
150 С вЂ” 25 ч
3 175 С вЂ” 20 ч
200 С вЂ” 10 ч прочностных характеристик предлагаемого сплава при повышенных (до 250 С) температурах.
Химический состав и свойства используе5 мых сплавов приведены в табл. 1 — 4 (в табл. 3 приведены свойства сплавов после различных режимов искусственного старения, в табл. 4 — механические свойства сплавов при повышенных температу-!
0 pax), Из представленных в таблицах свойств видно, что предложенный сплав имеет улучшенные литейные характеристики: пониженную склонность к образованию горячих трещин и более высокие показатели жидкотекучести, что указывает на лучшую технологичность предложенного сплава при литье (заготовительном и фасонном) и на возможность применения в качестве свариваемого материала.
Предложенный сплав превосходит известный сплав по значениям пределов прочности и текучести при повышенных (до
250 С) температурах.
867941
Таблица 4
Механические свойства
Температура испытания, С
Сплав о о,ь кгс/мм кгс/мм
Известный
250
36,8
35,0
26,5
26,2
25,8
24,5
21,0
18,8
10,6
Предложенный
19,8
20,0
12,8
250
39,8
37,3
28,6
28,0
27,7
26,5
250
41,5
38,1
28,0
29,5
29,1
26,0
17,9
18,4
24,0
250
40,5
36,7
28,8
28,2
27,5
26,8
21,8
20,1
11,5
Формула изобретения
Составитель Г. Лукина
Техред В. Рыбакова
Редактор Е. Зубистова
Корректор А. Степанова
Заказ 1672/11 Изд. № 243 Тираж 587 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Предложенный сплав может найти применение в качестве конструкционного свариваемого материала, для изготовления конструкций, кратковременно работающих при температурах до 250 С. 5
Применение предлагаемого сплава позволит снизить брак при литье и сварке, повысить герметичность, надежность сварной конструкции. Более высокие прочностные характеристики сплава будут способство- 10 вать снижению веса конструкции.
1. Сплав на основе алюминия, содержа- 15 щий медь, магний, марганец, кобальт, титан, железо и бериллий, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения механических и литейных свойств, он дополнительно содержит ванадий при следующем соотно- 20 шенин компонентов, вес. /о.
Медь 4,65 — 5,85
Магний 3,1 — 4,2
Марганец 0,15 — 0,75
Кобальт 0,05 — 0,5
Титан 0,05 — 0,4
Ванадий 0,05 — 0,4
Железо 0,1 — 0,45
Бериллий 0,001 — 0,005
Алюминий Остальное
2. Сплав по п. 1, отличающийся тем, что он содержит магний в соотношении, равном 0,344 от содержания меди (1,8+
1-0,72), Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское свидетельство СССР
Хо 467134, кл. С 22 С 21/00, 1975.
2, Авторское свидетельство СССР
Хо 668363, кл. С 22 С 21/16, 1979.
