Сплав на основе алюминия
пп9232!6
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Рвслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.08.80 (21) 2971510/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 23.10.82
1 (51) М. К .
С 22С 21/16
Государственный комитет (53) УДК 669.715 (088.8) ло делам изобретений и открытий
72) Авторы (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ
4,65 — 5,85
3,1 — 4,2
Изобретение относится к области металлургии сплавов на основе алюминия, предназначенных для применения в качестве конструкционного материала.
Известен сплав на основе алюминия, 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 (1).
Известный сплав имеет пониженное значение показателя горячеломкости, среднее значение жидкотекучести, что указывает на
его удовлетворительные литейные и сварные свойства. Однако прочностные характеристики этого сплава в термообработанном состоянии (после старения) при комнатной и повышенных температурах недостаточно высоки.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сплав на основе алюминия, содержащий, вес. :
Медь
Магний
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 обладает недостаточно высокими жаропрочностью и механическими свойст10 вами.
Цель изобретения — повышение механических свойств и жаропрочности при длительных и кратковременных испытаниях.
Для этого сплав на основе алюминия, 15 включающий медь, магний, марганец, кобальт, титан, ванадий, железо и бериллий, содержит эти компоненты в следующем соотношении, вес. :
Медь 4,9 — 6,5
Магний 1,7 — 3,0
Марганец 0,15 — 0,70
Кобальт 0,15 — 0,5
Титан 0,05 — 0,45
Ванадий 0,05 — 0,45
25 Железо 0,1 — 0,45
Бериллий 0,001 — 0,005
Алюминий Остальное.
Химический состав и свойства исследуе30 мых сплавов приведены в табл. 1 — 7.
Таблица !
Химические составы предлагаемого алюминиевого сплава
«х
С4 !!з
0,03
0,001
0,005
Ост.
0,45
0,25
0,05
0,7
0,45
0,15
0,05
0,28
0,5
5,7
6,5
4,9
Таблица 2
««5 о
Сплав 0,05
0,3
0,5
3,1
3,?
4,2
0,05
0,2
0,4
0,003
0,005
0,001
Известный
0,45
0,2
0,1
Ост.
Таблица 3
Результаты испытаний известного сплава на длительную прочность
Условия испытаний, результаты испытаний
Характеристика материала
Сплавов
Сплав
150 С, нагрузка
27 кгс/ммо
200 С, нагрузка
19 кгс/мм
250 С, нагрузка
17 кгс/мм
Известный
1 10000
10,3!
35,5
25,1
66,35
То же
1 1,9
22,0
96000
6„9
22,6
Таблица 4
Значение длительной прочности предлагаемого сплава
Условия испытаний, результаты
Характеристика материала
Яа
Сплавов
Сплав
150 С, нагрузка 200 С, нагрузка
27 кгс/мм 19 кгс/мм
250 С, нагрузка
17 кгс/мм
14200 о
10,2
38,9
1220оо
8,4
31,7
То же
1657"
4,2
18,4
Предложенный
2,1
1,7
3,0
9
5,2
4,65
5,85 т ч б %
% тч б %.
1Р % тч б %
1l) % т ч б: %
1l) 0/0 тч б % Ф % тч б %
1j) %
«х х х х х
0,05
0,25
0,45
0,75
0,4
0,15 о м
0«
0,25
0,45
0,1
0,4
0,2
0,05
50оо
20,5
61,6
19,3
55«1
16,6
56,1
219
11,9
56,7
258"
12,3
53,1
2Р400
14,2
52,4
23,8
65,5
0"
27,0
68,8
16,9
68,9
15,4
67,2
1 3,2
45,0 х их
5> х х
° «с
9232!6
Таблица 5
Механические свойства при кратковременных температурных испытаниях предлагаемого и известного сплавов
Температура испыташш сплава и свойства
150 С
200 С
250 С
Сплав
36,8
4 1,0
17,0
34,2
1 1,4
46,1
29,3
27,0
1 1,3
20,1
27,5
21,8
40,5
36,7
1 1,5
26,8
28,8
13,5
33,8
41,2
17,5
46,0
32,6.1 8,8
27,2
29,5
17,9
41,5
29,1
1Известный
38,1
29,5
26,0
18,4
28,0
24,0
37,0
28,3
«29,8
21,3
19,7
41,0
30,0
28,0
17,0
37,3
28,0
20,0
27,7
19,8
39,8
28,6
26,5
12„8
Таблица 6
Значения механических свойств в искусственно состаренном состоянии предлагаемого и известного сплавов
200 С вЂ” 10 ч
150 С вЂ” 25 ч
175 С вЂ” 20 ч
O 0 G0,2 6% ов Оо "- о%
«гв 00,2 6%
Сплав кгс/мм2 кгс/мм2 кгс/мм
43,3
50,0
10,6
7,0
44,1
54,2
14,8
41,0
54,2
Известный
13,5
38,3
45,0
45,3
16,7
29,7
16,8
29,6
45,8
48,5
40,5
48,8
47,5
18,5
33,4
9,5
14,6
33,5
Известный
38,8
48,0
15,0
35,0
1 1,3
16,6
48,1
33,,4
47,3
8,0
43,3
48,5
46,8
24,0
21,3
34,6
30,8
44,8
12,6
37,5
46,8
Известный
16,0
32,5
45,2
17,2
31,3
44,2
Таблица 7
Значения механических свойств в естественно состаренном состоянии предлагаемого и известного сплавов
0s sG02 6% о, а0,2 б%
Сплав ав оо,2 6% кгс/мм кгс/мм
КГС/ММ
13,6
39,0
54,2
16,0
34,8
22,6
42,0
51,2
17,6
15,6
29,3
43,9
17,6
19,8
Известный
37,4
19,2
36,8
18,9
16,2
49,0
33,4
19,8
16,2
30,9
39,4
18,4
47,7
16,0
16,5
30,0
46,4
21,3
15,0
39,0
20,2
Известный
37,8
18,5
46,8
31,0
20,0
22,0
18,0
35,8
28,0
43,6
15,2
30,6
44,3
17,0
20,8
16,5
38,0
19,6
37,0
Известный
1Предлагае:мый ,Известный
:Предлагае:мый
Предлагае:мый
Известный
Предлагаемый
Предлагаемый
Предлагаемый
Предлагаемый
Предлагаемый
Предлагаемый №
Состава
Яо
Состава
Состава
Ов 00,2 6% кгс/мм2
Свежезакаленное состояние
«тв оо 2 6% кгс/м м2
1 сут. естественного старения
Ов о 0,2 6 % кгс/мм2
45 сут. естественного старения
923216
Формула изобретения
Составитель Г. Лукина
Техред О. Павлова
Корректоры: Е. Михеева и А. Галахова
Редактор Л. Письман
Заказ 1653/11 Изд. М 236 Тираж 657 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Повышение прочностных характеристик предлагаемого сплава происходит при сохранении достаточно хороших значений пластичности.
Заметное превосходство прочностных характеристик наблюдается и при высокотемпературных испытаниях. В этом случае необходимо особо отметить результаты длительных температурных испытаний, показывающих увеличение длительности рабо- 10 тоспособности нового сплава в 1,5 — 2,0 раза по сравнению с известным.
Предлагаемый сплав может найти применение в качестве конструкционного, свариваемого материала, для изготовления из- 15 делий, работающих кратковременно и длительно при повышенных температурах.
Сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, марганец, кобальт, титан, ванадий, железо и бериллий, отличающи и ся тем, что, с целью повышения механических свойств и жаропрочности при длительных и кратковременных испытаниях, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес. /о.
Медь 4,9 — 6,5
Магний 1,7 — 3,0
Марганец 0,15 — 0,7
Кобальт 0,05 — 0,5
Титан 0,05 — 0,45
Ванадий 0,05 — 0,45 железо 0,1 — 0,45
Бериллий 0,001 — 0,005
Алюминий Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 668363, кл. С 22С 21/16, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2919935, кл. С 22С 21/16, 1980.
