Сплав на основе алюминия
Патент 2080406
Авторы
Классы МПК
Сплав на основе алюминия
Реферат
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к алюминиевым сплавам повышенной жаропрочности. Предложенный сплав содержит следующие компоненты, мас.%: хром 1,5-3,5, окись алюминия 0,01-1,0, цирконий 1,5-3,5, марганец 0,5-2,0, вольфрам 0,5-1,0, алюминий остальное. Сплав обладает следующими свойствами - при температуре 20oC: предел прочности в= 45-48 кг/мм2, предел текучести 02= 40-41 кг/мм2, относительное удлинение = 15-16 % ; при температуре 400oC: предел прочности в= 10-12 кг/мм2, длительная прочность за 100 ч 400= 5,5-6,0 кг/мм2; при температуре 450oC: предел прочности в= 7,5-8 кг/мм2, длительная прочность за 100 ч 450= 4,0-4,5 кг/мм2.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к алюминиевым сплавам повышенной жаропрочности.
Наиболее близким сплавом к предложенному является сплав следующего состава, мас. Хром 1,5 Цирконий 1,5 Окись алюминия 0,2 Алюминий Остальное [1] Однако у известного сплава прочностные характеристики при комнатной и повышенной температурах не достаточно высокие для работы при температурах 400-450oС. Целью изобретения является повышение жаропрочности. Сплав, согласно изобретению, решает эту задачу. Предложенный сплав содержит следующие компоненты, мас. Хром 1,5 3,5 Окись алюминия 0,01-1,0 Цирконий 1,5-3,5 Марганец 0,5-2,0 Вольфрам 0,5-1,0 Алюминий Остальное В предложенном сплаве компоненты сплава и их соотношения подобраны таким образом, что в сплаве образуется сложная интерметаллидная фаза Al6(MnCr), в которую также входит вольфрам. Интерметаллидная фаза, располагаясь по границам дендритных ячеек, образует как бы каркас, что и обеспечивает возможность длительной работы сплава при 400-450oC. Если содержание компонентов в сплаве будет меньше предложенного, то не образуется сложная интерметаллидная фаза и каркас по границам дендритных ячеек, что приведет к падению жаропрочности сплава. Если содержание компонентов в сплаве будет больше предложенного, то в структуре образуются сложные первичные интерметаллиды, которые могут привести к охрупчиванию сплава и падению всех свойств, в том числе и жаропрочности. Пример. В электропечи выплавляли сплавы предложенного состава. В расплав вводили переходные металлы и окись алюминия и отливали в виде гранул. Гранулы дегазировали, компактировали и прессовали на прутки. Прутки испытывали при комнатной и повышенной температурах 400 и 450oC, а также на длительную прочность при этих же температурах. Составы сплавов соответствовали нижнему, верхнему и среднему содержанию компонентов в сплаве. Были получены следующие свойства при температуре 20oC предел прочности в= 45-48 кг/мм2, предел текучести 02= 40-41 кг/мм2, относительное удлинение = 15-16 % ; при температуре 400oC предел прочности в= 10-12 кг/мм2, длительная прочность за 100 ч 400= 5,5-6,0 кг/мм2; при температуре 450oC предел прочности в= 7,5-8 кг/мм2, длительная прочность за 100 ч 450= 4,0-4,5 кг/мм2. Предложенный сплав позволяет повысить жаропрочность при 400oC на 2,5-3,0 кг/мм2, а по длительной прочности (за 100 ч) в 1,7-2,0 раза. При 450oC прочность повышается на 3,5-4,0 кг/мм2, а длительная прочность (за 100 ч) в 2,0-2,2 раза. При этом повышение прочностных свойств при повышенных температурах сопровождается сохранением прочностных свойств и относительного удлинения при комнатной температуре на уровне известного сплава.Формула изобретения
Сплав на основе алюминия, содержащий хром, окись алюминия и цирконий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит марганец и вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас. Хром 1,5 3,5 Окись алюминия 0,01 1,0 Цирконий 1,5 3,5 Марганец 0,5-2,0 Вольфрам 0,5 1,0 Алюминий Остальноео