Сплав на основе алюминия

Сплав на основе алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПЛАВ НА ОСНОВЕ АШЙШНИЯ, содержащий хром и цирконий, о т л и-.чающийся тем, что, с целью повышения механических свойств основного металла и сварных соединений, • он дополнительно содержит.окись алюминия, бериллий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:Цирконий Хром.Окись алкминия Бериллий Азот Алюминий1,0-3,51,0 - 4,00,001-0,5000,0001-0,-1000,0,001-1,000Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) щ) С 22 С 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н а втаоскамм св датиьстеи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0ТНРЫТИЙМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2615215/02 (22). 15..05.78 . (46) 07.06.92. Бюл. N - 21 (72) B.И.Елагин, В.M.Ôåäoðîâ, В.Н.Са.фонов, А.С.Соколов и В.С.Кустанович (53) 669.715 296 26 7251786 (088.8) (56) Промышленные деформируемые, спеченные и литейные алюминиевые сплавы. . M., Иеталлургия, 1972, с. 245-271.

Технология легких сплавов, 1977, К .4, с.. 56-59. (54) (57) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮИИНИЯ, содержащий хром и цирконий, о т л иИзобр.етение относится к области металлургии жаропрочных сплавов на основе алюминия, применяющихся в качестве конструкционного материала при 20-350 С, а также в качестве.прио садочного материала при сварке спла- . вов на Основе алюминия.

Известен жаропрочный порошковый материал CALI-1 — сплав на основе алюминия, упрочненный частицами окиси алюминия, содержащий 6-9% окиси алюминия.

Однако САП-1 обладает низкими механическими свойствами, и сварка его вызывает большие трудности из-.за адсорбции огромного количества влаги поверхностью частичек алюминия. Поэтому CAII-1 содержит в несколько сотен раз больше газа, чем обычные алюминиевые сплавы. Окисная поверхность очень прочно удерживает влагу. При сварке гидроокись разлагается и препятствует получению сварного шва.

2 чающий с я тем, что, с целью повышения механических свойств основного металла и сварных соединений, он дополнительно содержит окись алюминия, бериллий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цирконий t,0 — 3,5

Хром 1,0- 4,0

Окись алюминия О, 001-0,500

Бериллий О, 0001-0,.1000

Азот 0 i 001-1 9 000

Алюминий Остальное

Наиболее близким к предложенномУ является известный сплав на основе 1 алюминия, содержащий, мас.%:

Хром - i, 3 — t,8

Цирконий 1,3 — 1,8

Алюминий Остальное

Однако этот известный сплав также обладает низкими механическими свойствами и вызывает, большие труд- . ности при сварке плавлением из-за интенсивного порообразования. Причиной 0 образования пор в шве является газ, адсорбированный поверхностью частиц .Ь и находящийся в полуфабрикатах в зам- Q кнутых микрообъемах.

Целью изобретения является повышение механических cBQAcTB основного металла и сварных соединений при 20350 С.

Для достижения поставленной цели в сплав на основе алюминия, содержащий хром и Ш рконий, дополнительно введены окись алкпашия, бериллий и

696 74

Та блица.1:, Сплав

Температура ис пытания, 0С пр едел пр едел атно сипрочнос- текучес- тельное ти, ти, удлин екгс/мм2 кгс/мм2 ние, 7

20 32,8

350 8,0

29,2

Состав 1

6,2

54 азот при следующем соотношении компо— неитов, мас.7:

Цирконий 1, Π— 3, 5

Хром 1 0 — 4,0

Окись алюминия О, 001-0, 500

Бериллий О, 0001-0, 1000

Азот 0,001-1,000

Алюминий . Остальное

В сплаве допускается присутствие примесей, не более, мас.7.:

Магний, 0,2

Медь . 0,5

Цинк, . 0 5 Кремний 0,5

Редкоземельные металлы 0,5

Добавка окиси алюминия приводит к:: повышению жаропрочности, не.ухудшая при этом свариваемости. Бериллий .20 .предохраняет расплавленный металл при литье и сварке от дополнительного окисления. Введение активного по отношению к алюминию и тугоплавким металлам азота приводит к: образова- 25 нию нитрндов алюминия и тугоплавких металлов, обеспечивая тем . самым сни- . жение общего газосодержания в полуфабрикатах, повышение качества и ме- . ханических свойств основного металла . 30 и сварных соединений.

Пля опробования предложенного сплава отливают методом гранулирования расплава следующие составы:.

Состав 1 с минимальным содержанием компонентов, мас.%: 1 циркония, 1 хрома, 0,001 окиси алюминия, 0,0001 бериллия, 0 001 азота, остальное алюминий.

Состав 2 со средним содержанием 40 компонентов, мас.7.: 2 циркония, 2 хрома, 0,25 окиси алюминия; 0,05 бериллия, 0,4 азота, остальное алюминий.

4

Состав 3 с максимальным содержани-. ем компонентов, мас.7: 3, 5 циркония, 4 хрома, 0 5 окиси алюминия, О, 1 бериллия, 1,0 азота, остальное алюминий.

Из опробованных композиций предложенного сплава изготавливают лис-. ты толщиной 2,0 мм. Из сплава состава 2 изготавливают проволоку диаметром 2,0 мм и используют как приса-. дочную при автоматической аргоно-дуговой сварке. Для сравнения изготавливают листы толщиной 2,0 мм из гра-: нул известного сплава,: содержащего по 1 мас.7 хрома и циркония.

В табл. 1 представлены результаты механических испытаний отлитых соста.вов и известного сплава среднего состава.

В табл. 2 представлены механические свойства сварных соединений листов толщиной 2,0 мм. Склонность к образованию кристаллизационных трещин при сварке различных составов и известного сплава . не обнаружена (07) °

В качестве присадочной проволоки использован состав 2.

Как видно из результатов, представленных в табл. 1 и 2 введение в сплав окиси алюминия, бериллия и азота п6зволяет повысить предел прочности и предел текучести листов на 15 кгс/мм2, относительное удлинение на

2-24 g.

При этом сплав позволяет получать сварные соединения, практически равнопрочные основному металлу и нечувствительные к образованию кристаллиз а ционных тр ещин .

Механические свойства

696745

Продолжение табл. 1!

Иеханические свойства

Температура ис пытания, ОС

Сплав предел прочносотносительное удлинение, Ж ти, кгс /мм !

Состав 2

20 36 5 33 4

350 10 5 8,0

46

Состав 3

20 35,2

350 9 2

20 31 6

32,0

7,4

Известньй

28,5

350 7 5 6 0

Табли ца 2

Предел прочности сварного соединения, кгс/мм, при с

Сплав

20 С 350 С

7,8

10,4

-33,8 32,2

9,0

5,5

14,5

Редактор Т.карганова Техред N.Èîðãåíòàë

Корректор И.Ткач

Заказ 2809

Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб.-, д. 4/5

Подписное

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

Состав 1

Состав 2 ;Состав 3

,Известный предел текучести, кгс/мм