Сплав на основе алюминия

 

Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, предназначенным для применения в качестве конструкционного материала Сплав содержит (мас%) кремний 10.0 - 12.0, медь 4,0 - 5,0. кадмий 0,01 - 0,3, гафний 0,005 - 0,15, алюминий остальное Свойства сплава в питом состоянии предел прочности 234 - 318 МПа, относительное удлинение 7.5 - 11.0%. К., 265-280 МПахМ1/2 1 табл 1с

(19) RÖ (11) (51) 5 С22С21 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5012803/02 (22) 29.11.91 (46) 15.10.93 Бюл. % 37-38 (71) Московский институт стали и сплавов (72) Белов НА; Зопоторевский В С; Баев ВА. Гусев

А.Ю. (73) Московский институт стали и сплавов (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, предназначенным для применения в качестве конструкционного материала. Сплав содер— жит (мас.%), кремний 10.0 — 12.0; медь 4,0 — 5,0; кадмий 001 — 03; гафний 0,005 — 0,15; алюминий остальное. Свойства сплава. в питом состоянии предел прочности 234 — 318 МПа. относительное удлинение 7,5 — 11.0%, К 26.5-28.0 МПахм . 1 т/г тс табл.

ЬЭ

Ю

4Р

4а

МР

2001149

Состав иссвеооваииых спаавоа и Реаульуауы опредевеиин их иехаиихесхих саоас в

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к литейным сплавам на основе алюминия.

Наилучшим сочетанием литейных и механических свойств, а также )KBportpo÷íoñòè среди алюминиевых сплавов, обладают медистые силумины,с концентрацией крем, ния, близкой к звтектической. фВМЁстен сплав В124 содержащий,, оф.Ю

ЦуефФй 8-11

Ыеаь- 3 — 4

Магний 0,15 — 0,35

Марганец 0,1 — 03 15

Титан 0,1-0,3

Бор 0,01 — 0,1

Алюминий Остальное

Основным недостатком сплава В124 является невысокий уровень пластичности и вязкости разрушения.

Наиболее близким к предлагаемому является сплав В2616, который содержит, мас. :

Кремний 6,5-8,5 25

Медь 2.5-3,5

Магний О, 15-0,4

1итан 0,1-0,3

Бор 0,01 — 0,1

Кадмий 0.05-0,3 30

Алюминий Остальное

Известный сплав имеет несколько более высокие значения пластичности и вязкости разрушения по сравнению с вышеописанным, однако они остаются на 35 недостаточном уровне.

Целью изобретения является повышение пластичности и вязкости разрушения.

Для достижения поставленной цели сплав на основе алюминия, содержащий кремний, медь и кадмий, дополнительно содержит гафний при следующем соотношении компонентов, мас,7: .ремний 10-12

Медь 4-5 45

Кадмий 0,01 — 0,3

Гафний 0,005 — 0,15

Алюминий Остальное

Кремний в заявленных пределах обеспечивает высокие литейные свойства, концентрация меди позволяет добиться наилучшего сочетания прочности и пластичности благодаря оптимальной легированности алюминиевого твердого раствора. Кадмий повышает эффект упрочнения при старении беэ существенного снижения пластичности и вязкости разрушения, Гафний способствует повышению однородности структуры, что благоприятно сказывается на механических свойствах.

Гафний, кроме того. положительно влияет на процесс старения, что также способствует улучшению механических свойств. При концентрациях кадмия и гафния менее нижнего предела их действие незначительно, а при концентрации свыше верхнего предела возникает опасность повышения пористости (Сг1) и появления грубых алюминидов (H f).

Авторам неизвестно использование гафния совместно с кадмием в эвтектических медистых силуминах с целью повышения их пластичности вязкости разрушения, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения требованию критерия "существенные отличия".

Для опробования предлагаемого сплава в лабораторных условиях были приготовлены 6 составов, включая заявленные концентрации и средний состав известного сплава, Сплавы готовили в электрической печи сопротивления из чистых шихтовых материалов (Al, Cu, Cd, Sl) и лигатур Al-Hf, Механические свойства (временное сопротивление — ск,, относительное удлинение

-д и вязкость разрушения — К1С) определяли на образцах, вырезанных из плоских кокильных отливок, Сплавы испытывали в литом, термообработанном состояниях (ТЬ).

Приведенные в таблице результаты показывают, что предлагаемый сплав превосходит известный как по прочностным свойствам, так и по вязкости разрушения, не уступая ему по пластичности.

Сплав рекомендуется для получения отливок различными методами литья взамен стандартного силумина ВАЛ8. Предполагаемый значительный зкономический эффект связан с повышением срока службы деталей, увеличением рабочих нагрузок. (56) Авторское свидетельство СССР М

429119,кл. С 23 С 21/04, 1974.

2001149

Составитель Н.Шевченко

Редактор Н.Сильнягина Техред M.Mîðãåíòàë Корректор ВЯетраш

Заказ 3114

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

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

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

Формула изобретения сплАВ нА ОснОВе Алюминия, содержащий кремний, медь. кадмий. отличающийся тем, что. с целью повышения пластичности и вязкости разрушения, он дополнительно содержит гафний при следующем соотношении компонентов. мас. $:

Кремний

Медь

Каамий

Гафний

Алюминий

10.0 - 12.0

4,0 - 5.0

0.01 - 0,3

0,005 - 0.15

Остальное