Литейный сплав на основе алюминия

Литейный сплав на основе алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<в) RU (и) 200114 41 (51) 5 С 22С21 00

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

8 -.М(1 (Щ

- TH) 7Щф щууу

0IIHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 50) 8279/02 (22) 24.12 91 (46) 15.10.93 Бюп. ¹ 37-38 (71) Московский институт стапи и сплавов (72) Белов HA. (73) Московский институт стали и сплавов (54) ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение о носи ся к питейным сплавам на основе апюминия, предназначенным дпя применения в качестве конструкционного материапа. Сппав содержит {мас96) никель 3,0 — 6.5, скандий 02 — 0,8; цирконий 005 — 03; апюминий остапьное. Свойства сппава: cr =276 — 290 МПа = 276 — 290 МПа о=159-17696 = 159 — 176%; Н — 95 — 100, НВ =20-22 = 20 — 22 1 табп

Зоо

М

С

° Д

2001144

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к сплавам на основе алюминия, легированным скандием, Известен сплав с 0,4-0,8 Sc (M.Å.

Дриц и др. "Структура и механические свойства сплавов Al-Si". - в кн.: Редкие металлы

: "в,цветных сплавах.-M.: Наука, 1975, с. 160166). Сплав имеет высокие механические свойства и жаропрачность по сравнению с другими малолегированными сплавами. однако они недостаточны для его широкого использования.

Наиболее близким к предлагаемому сплаву является сплав Al-0,45 „Sc-0,15 Zr (B.È. Елагин и др. "О легировании Al-сплавов совместными добавками Sc и других переходных металлов."- в кн.: Металловедение, литье и обработка легких сплавов.

ВИЛС, 1986 г;. с. 180 — 189) (2 ), Известный сплав имеет более высокие значения механических свойств и жаропрочности по сравнению с вышеприведенным. однако они остаются относительно низкими, Кроме того, литейные свойства известного сплава часто оказываются недостаточными.

Целью изобретения является повышение жаропрочности, литейных свойств и прочности при комнатной температуре, Для достижения поставленной цели сплав на основе алюминия, содержащий скандий и цирконий, дополнительно содержит никель при следующем соотношении компонентов, мас. :

Никель 3,0 — 6.5

Скандий D,2 — 0.8

Цирконий 0,05-0.3

Алюминий Остальное

Никель в заявленных пределах обеспечивает высокие литейные свойства и повышает жаропрочность. Концентрация никеля менее нижнего предела не обеспечивает наилучший уровень литейных свойств, а при концентрации свыше верхнего уровня наблюдается падение значений пластичности (д) и вязкости разрушения (K1c) Скандий существенно повышает прочностные свойства. особенно в термообработанном состо5

45 янии. Цирконий положительно влияет на жаропрочность и механические свойства при комнатной температуре. При концентрациях Sc u Zr менее нижнего предела их действие незначительно, а при концентрации свыше верхнего предела возникает опасность появления микроструктурных неоднородностей, в частности скоплений первичных алюминидов.

Авторбм неизвестно использование никеля в сплавах на базе системы Al-Sc-Zr c целью повышения их жаропрочности и прочностных свойств при комнатной температуре, 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 злектрической печи сопротивления из чистого алюминия и лигатур (Al-Ni, At-Sc, Al-Zr),Ìåõàíè÷åñêèå свойства при 20 С и 300 С определяли на образцах, вырезанных из цилиндрических кокильных отливок, термообработанных по режиму Т1.

В качестве показателя жаропрочности использовали значение часовой твердости при 300 С (НВ 1). Литейные свойства оценивали по шариковой пробе на жидкотекучесть (ПЖ), определяя диаметр отверстия в отливке.

Приведенные в таблице результаты показывают, что предлагаемый сплав (составы

2-4) превосходит известный (состав 6) по жаропрочности, прочности при комнатной температуре и жидкотекучести. Сплав рекомендуется для получения ответственных отливок сложной формы, от которых требуется высокий уровень механических свойств и жаропрочности. Экономический эффект может быть получен за счет повышения срока службы деталей и снижения трудоемкости их изготовления. (56) Металловедение. литье и обработка легких сплавов. ВИЛС, 1986, с. 1870-189.

2001144

Результаты определения жаростойкости, механических свойств при комнатной температуре M жидкотекучести

Продолжение таблицы

Составитель А.Скворцов

Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор Н.Семенова

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

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

Заказ 3114

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

Формула из о брет е ни я

ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, СОдержащий скандий и цирконий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит никель при следующем соотнощении компонентов, мас. ®:

Никель

Скандий

Цирконий

Алюминий

3,0 - 6.5

0,2 - 0,8

0,05 - 0,3

Остальное