Лигатура для алюминиевых сплавов

 

ЛИГАТУРА ДЛЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ содержащая хром, никель, медь, титан, кремний, жепезо и алюминий, отпичающаяся тем, что, с йелью потлшения .использования легирующих элементов в алюминиевом сплаве и улучшения его механических свойств, она дополнительно содержит ванадий и марганец при следующем соотношении компонентов, вес.%: 10-35 Хром 10-30 Никель Ь-30 Медь 0,1-8,6 Титан 2.0-10 Кремний i 3-1 5 Железо 0,1-5,0 Ванадий (Л 0,05-5,0 . Марганец Остацьш Апюмвввй С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1133 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3444554/22-02 (22) 26.05.82. (46) 30.10.83. Бюп. М 40 (72) И.С.Кумыш, Б.М.Гринберг, Б.И.Кумыш, Л.С.Авдентов, В.Н .Амосов, В.Д.Аршинов, Б.H.Áðàãèí, С.И.Мопин, Т.А. Новикова, С. Л. Потанин, Б. В. Павский и Г.Д.Чернышев (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исспедоватепьский институт черной метаппургии ,им, И.П.Бардина и Ярославский ордена

Ленина и ордена Октябрьской Револ|бции моторный завод (53) 669.15-198 (088.8) (56) 1. Авторское свидетепьство СССР

% 496318, кп. С 22 С 35/00, 1974.. 2. А вторское,свидетельство СССР

% 430181, кп. С 22 С 35/00, 1974. (54)(57) ЛИГАТУРА ДЛЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержашая хром, никель, медь, титан, кремний, жепезо и апюминий, о т и и ч а ю ш а я с я тем, что, с цепью повышения .испопьзования

- пегируюпих элементов в алюминиевом сппаве и упучшения его механических свойств, она допопнитепьно .оодер кит ва. надий и марганец при спедуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Хром 10-35

Нике п.ь 1 0-30

Медь 5-30

Титан 0,1-8,0

Кремний 2,0-10

Жепезо 3-1 5

Ванадий 0,1-5,0 . Марганец 0,05-5,0

А пюминий Оста пьвбэ

5j 1

10-35

10=30

5=30

0,1-9

9 10

Изобретение относится к метаппургии, в частности к разработке пигатур дпя апюминиевых сппавов f 1 ), содержащая, вес.%:

Хром 20-30 >О

Нике пь 1 5=40„0

Кремний 0,2= 10.,0

А пюминий iQ 35,0

Бор 0,2-5,,0

Коба пьт 0,001-1 5,.0

Жеп езо Остапьное

К недостаткам известной пигатуры следует отнести низкое иснопьзованив пегирующих эпвментов при обработке апюминиевых сппавов. йаибопее бпизкой к предпагаемой явля ется -пигатура (2 j, содержащая комиоивн-= ты при спедующем соотношении, вес.%:

Хром 10--1 5,0

Нике пь 1 0-1 5,0

Медь 5-1 0,0

Титан 3- 5.,0

Кремний 1,5-2,0

A пюминий 0,4-0,.6

Цирконий 6-7,,0

Жепезо Остапьное

Однако в снпаве низкое содержание апюминия, вспедствие чего его пегирующие эпементы недостаточно Прочно свя заны с апюминием, основным эпементом апюминиевых сппавов и поэтому п1>1 IzeгирОВВнии таким легирующим сппаВОм трудно добиться равномерного расиредвпе ния легирующих эпементов в пегируемом апюминиевом с Паве, а иснопьзование хрома .и в особенности титана является низким. Кроме того, в пегитуре низкое содержание кремния и высокое содер>ка-. нне жепеза (46-64%). Это повышает тем. пературу ппавпения пигатуры, Напичие в пигатуре высокого содержания жепеза препятствует испопьзованию в качестве сырьевых материалов бопее дешевых ма:-=

4 рок алюминия с повышенным содержанием жепеза.

Цепь изобретения — повышение испо пь= зования пегирующих эпементов в апюми.=: ниевом снпаве и упучшенив его механ>=. ческих свойств

Указанная цепь достигается тем, чтс пигатура, содержащая хром, никвпь. медь, титан, кремний, жепезо и апюминий, допопнитепьно содержит Ванадий и мар=ганед при спедующем соотношении компонентов, вес.%:

Хром

Нике пь

Медь

Титан

КI>eivjиий 2-10

Ыепезо 3-1 5

FI BRBд ий 0,1-5

Марганвд 0,05-5

4 ПюМИНИИ Остальное

Напичив В комнпексной пигатуре пег: —..рующих эпементов (хром, никепь, медь, ванадий и др.) в сочетании со значнтепь-ibIM копичеством апюминия, хорошо связанных с ним в прочные соединения и распредепенных в массе самой пигатуры, -нособствует высокому усвоению и хорошему, равномерному распредепению легируюцих =-пементов в пегируемом апюмиииевом сппаве, В резупьтате этого повышаются механические сВОйстВа пегиру- >ого такой лигатурой апюминиевого сдпйьа, Содержание хрома и никеля в лигатуре быпи выбраны из успОВий наибопее Опти.;I1апь11Ого их сочетания, способствующего они>кению температуры ппавпвния пигату ры, содер>кащей тугоппавкие элементы.

Ни>Инее содержание хрома и никеля быпо о>ябрано 10%, так как бопев низкое содержание этих эпементов потребовапо бы значитепьного копичества лигатуры дпя пегирования сплавов. При содержании

::,рома «лопее 30% содержание апюминия

8 пи1-атуре соответственно снижается, пнгатура становится относитепьно 5опее

-:>-годпавкой,, что затрудняет ее испопьзоВан; в дпя легирования пегкоппавких апю-.

;." Нниевых спдавов и ухудшает равномер распределения пегирующих элементов в пегируемом сплаве.

Предепы содержания в пигатуре меди (5-30%) и кремния (2-10%) выбраны, исходя из составов поршневых апюминиеВых сппавов, дпя которых предназначается лигатура,, в частности, семейства мощных «>торов„. работающих в тяжепых усповиях.

Предепы дпя содержания тнтана 0,1-8%

Прадеды по содержанию ванадия (0,1 -5%, и MaprBNzza (0,05-5%) выбраны из усповий количества этих эпементов, необходимых дпя попучения высоких ме:ьанических свойств пегированного сппава при введении их в сочетании с хромом, никвпе11 и титаном, Минимапьный првдеп содержания жепеза равный 34 обусповпен внесением в комипексную пигатуру жепеза вместе с другими пегирующими эпементами. Верхний дредеп равный 15% установпен из-за ограничения содержания .железа, допускаемого в апюминиевых с Павах, В ЦНИИчермете в дуговой, а также индукдионной эпектропечах; метаппотерми33 4 вносипся в виде ферросилиция, содержаutего 75% кремния, ипн в виде кристаппического кремния.

За каждую лабораторную ппавку попучапи от 7 до 30 кг комппексной лигатуры в зависимости от состава лигатуры и агрегата, в котором производили: чпавки.

В табл. 1 приведены химические соотавы предпагаемой и известной пигатуры, Табпица 1

Химический состав, Ъ ме

Си Тт 5 Fe

Мп

Предпагаемая

5 3

3,6 2,6

1,5 3,6

2,4 5,0

2,0 10,2

10,0 30,0 1 7,8 ост. оот.

11 5 179 184 10 . 28 53

30,0

6,2 4,2

2,5

18 4 15,3

24,6 19 8 ост.

5,0

3,9

4,4 Э,О

10,0 6,4

13,2 0,,1 ост.

29,4 1 0,0 23,2

0,9

0,1

8,0 ост.

0,05

1,2 Э,О 15,0

0,9

5,0

35,0 23,2 ост.

Известная

40 1,7 593

0,5

12,4 . 10,8 4,6

Из готового сплава отпивапи пс ршни, из которых отбирапи образцы на химичес кий анапиз и механические иста. тания.

Степень усвоения пегируюших элементов о редепяпи дп основного пегируюптего эпемеита хрома, а также дпя титана, как эпемента, подвергающегося наибопее сипьному окиспению из всех пегируютщих элементов пигатуры.

В табп. 2 приведены резупьтатьт испы- таний пигатуры при выплавке поршневого, сппава.

-,Т 6 пина 2

76 78

77 85

80 90

74. 100

62 70

60 86 ,47 . 59

Првдпагаемая

Известная

3 1051 j ческим способом быпа попучена пигатура с испопьзованием для введения основных легируюших эпементов: хрома, никепя, титана, ванадия и марганца, KOHtteHTpBTOB содержаших оксиды этих элементов, а также частично эти технически чистые,, оксидьт. Медь вносипи в виде катодной меди, апюминий в виде апюминиевого рошка дпя восстановления оксидов и в виде чушкового алюминия дпя создания апюминиевой основы пигатуры. Кремний!

Выппавпяпи поршневой сплав с при, менением предлагаемой и известной ли гатур.

Апюминиевый поршневой сппав имеп спедукмций химический состав, %: кремний 20-21, медь 2,8-3,2, хром 0,5-0,7, никвпь 0,8-1,5, титан. 0,35-0,60, мат ний 0,8-1,3, ванадий 0,01-0,1 и апюминий осталЬное. Лигатуру вводипи в печь в дробпенном состоянии вместе с основной шихтой.

l7,1

17,0

17,2

17,0

16,9

16,8

15,9

10511 33

Составитель и. Косторной

Редактор С. Юско Техред T.Ôàîò Корректор, С. Черни

Заказ 8610/28 Тираж 627 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Из табл,2 видно,что предел прочности поршневого сплава, легированного лигатуройпредлагаемогосостава,выше (16,817,2),чем у сплава, легированного извест ной лигатурой (15,9 кг/мм ). 5

Соответственно более высокое усвоение пегирующих элементов, так дпя хрома оно 60-80 против 477 и дпя титана 70$00 против.59%.

Зкономический эффект от использовании лигатуры предлагаемого состава составит«100 тыс. руб.