Литейный сплав на основе алюминия

Литейный сплав на основе алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейным сплавам на основе алюминия, предназначенным для применения в качестве конструкционного материала Сплав содержит (мас.%) никель 3.0 - 6,5, марганец - 05 - 2,0, скандий 02 - 0.8; цирконий 0,05 - 0.3; алюминий остальное. Свойства сплава г 300-345 МПа 300 - 345 МПа 5 95-136% 9.5 - 13.6%. НВ 105-115, Н °° 23-27 МПа 23-27 1 табл р

(в) КЦ (и) 2 (s ) с гг и ее

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5018280/02 (22) 24.1291 (46) 15.10Я3 Бюл. йа 37-38 (71) Московаай институт стали и отпавов (72) Белов НА

{73) Московский институт стали и сплавов (S4) ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к литейньи сплавам на основе алюминия, предназначеннье для маенения в качестве конструкционного материала Сплав содержит (мас%) никель 3.0 — 6,5; марганец — 0,5—

2,0, скандий 02 — 0.8; цирконий 005 — 0,3; алюминий остальное. Свойства сплава а- -300-345МПа ь

300 — 345 МПа h=9.5-13.696 = 9.5 — 13,696, НВ

105 — 115, Н =23-27 МПа = 23 — 27 1 табл.

2001145

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к сплавам на основе алюминия, предназначенным для получения фасонных отливок.

Известен сплав АЛ25(ГOCT1583-89,с.6), содержащий, мас, : кремний 11-13 медь 1,5 — 3 магний 0,8-1,3 никель 0.8 — 1,3 цинк до 0,5 марганец 0,3-0,6 титан 0.05 — 0,2 алюминий остальное

Основным недостатком сплава АЛ25 является невысокий уровень механических свойств при комнатной температуре, э первую очередь это относится к пластичности (д ) и вязкости разрушения (К1с).

Наиболее близким к предлагаемому сплаву является известный литейный сплав

Al-2 Мп-2 Nl (L,F.Mondol fo . Manganese in

Al-Alloys. - Aanganese Center. France, 1977. р. 59-61), который содержит, мас, : марганец 1,9 — 2,1 никель 1 9-2,1 титан 0,1-0,2 алюминий и примеси остальное

Этот известный сплав имеет более нысокие значения д и К по сравнению с

АЛ25. однако его прочностные свойства (о, и НВ) относительно низкие. Кроме того, жаропрочность и литейные свойства этого сплава могут быть недостаточными.

Целью изобретения является повышение жаропрочности, литейных свойств и прочности при комнатной температуре.

Для достижения поставленной цели сплав на основе алюминия, содержащий никель и марганец, дополнительно содержит сканций и цирконий при следующем соотношении коглпонентов, мас.;(,: никель 3,0 — 6,5 марганец 0,5-2,0 скандий 0,2-0.8 цирконий 0,05-0,3 алюминий остальное

Никель в заявленных пределах обеспечивает высокие литейные свойства и повышает жаропрочность. Марганец благоприятно влияе на прочностные свойства при комнатной температуре и жаропрочность. Скандий существенно повышает прочностные свойства. особенно в термооб5

55 работанном состоянии. Цирконий положительно влияет на пластичность и вязкость разрушения, При концентрациях Мп, 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. Концентрация никеля менее нижнего предела не обеспечивает наилучший уровень литейных свойств, а при концентрации свыше верхнего уровня наблюдается падение значений д и К><.

Авторам неизвестно использование скандия и циркония в литейных сплавах на базе системы Al-Nl-Mn с 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 электрической печи сопротивления иэ чистого алюминия и лигатур (И-NI, AI-Mn, AI-Sc, Al-Zr). Механические свойства при 20 С и 300 С определяли на образцах, вырезанных из цилиндрических кокильных отливок, термообработанных по режиму Т1. В качестве показателя жаропрочности испольэовали значение часовой твердости при 300 С (HB 1). Литейные свойства оценивали по шариковой пробе на жидкотекучесть (ПЖ), определяя диаметр отверстия н 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) 1.F. Mondolfo. Manganese In Alalloys.-Manganese Center, France. 1977, р.

59-61.

2001145

Результаты определения жаропрочности, механических свойств при комнатной температуре и жидкотекучести.

Продолжение таблицы

Составитель Н.Шейченко

Редактор Н.Сильнягина Техред M.Mîðãåíòàï Корректор С.Шекмар

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 изобретения литейный сплАВ нА ОснОВе Алюминий, содержащий никель и марганец, отличающийся тем, что он содержит скандий и цирконий при следующем соотношении компонентов. мас.7;:

Никель

Марганец

Скандий

Цирконий

Алюминий

3,0- 05

0,5- 2,0

0,2 -О,B

0,05 - 0,3

Остальное