СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C22C21/10 

Изобретение относится к металлургии, а именно к деформируемым алюминиевым сплавам системы Al-Zn-Mg-Cu.

Известен сплав на основе алюминия марки В95оч. содержащий следующие компоненты, мас.%:
Цинк - 5,0 - 6,5
Магний - 1,8 - 2,8
Медь - 1,4 - 2,0
Марганец - 0,2 - 0,6
Хром - 0,1 - 0,25
Железо - Не более 0.15
Кремний - Не более 0,1
Никель - Не более 0,1
Титан - Не более 0,05
Алюминий - Основа
(Отраслевой стандарт ОСТ 1 90026-80 Сплавы алюминиевые деформируемые повышенной чистоты. Марки. - Издание официальное, с. 2 УДК 669.715) - прототип.

Известный сплав обладает высокими показателями вязкости и усталостной прочности за счет повышения чистоты с ограничением содержания кремния и железа.

Однако данный сплав имеет недостаточно высокую прочность при испытании на разрыв как гладких, так и надрезанных образцов.

Для ряда силовых элементов конструкций летательных аппаратов первостепенное значение имеет прочность металла при испытании образцов с острым надрезом, которая определяет долговечность и надежность конструкций, поскольку, как правило, в процессе эксплуатации именно по трещинам (надрезам) происходит их разрушение.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка сплава на основе алюминия, обладающего высокой прочностью при наличии острых надрезов.

Указанный технический результат достигается тем, что сплав на основе алюминия, содержащий цинк, магний, медь, марганец, хром, железо, кремний, никель, титан, дополнительно содержит серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цинк - 5,0 - 6,5
Магний - 1,8 - 2,8
Медь - 1,4 - 2,0
Марганец - 0,2 - 0,6
Хром - 0,1 - 0,25
Железо - 0,0001 - 0,3
Кремний - 0,0001 - 0,1
Никель - 0,0001 - 0,1
Титан - 0,0001 - 0,08
Сера - 0,0001 - 0,0004
Алюминий - Остальное
Регламентированное введение серы в состав сплава приводит к повышению предела прочности при испытании образцов на разрыв.

При содержании серы меньше 0,0001% не достигается требуемый уровень прочностных свойств, а при содержании серы больше 0,0004% она концентрируется по границам зерен, придавая им хрупкость, что снижает относительное сужение и относительное удлинение.

Технология, позволяющая регламентировать содержание серы при выплавке алюминиевого сплава, является "ноу-хау" производства.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного сплава на основе алюминия, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Пример.

Из слитков сплавов В95оч и заявленного состава изготовили прессованные профили и провели термообработку по режиму Т2.

Химический состав сплавов приведен в табл. 1.

Результаты испытания механических свойств образцов, вырезанных в поперечном направлении волокон прессованных профилей, приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, прочность σ_в заявленного сплава повышается на 15,5% у гладких образцов и на 14% у образцов с надрезом.

Таким образом, приведенные сведения показывают, что при осуществлении заявленного изобретения выполняются следующие условия:
- средства, воплощающие изобретение при его осуществлении, предназначены для использования в промышленности, а именно в металлургии;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных или других известных до даты подачи заявки средств и методов;
- средства, воплощающие изобретение при его осуществлении, способны обеспечить получение указанного технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Изобретение относится к металлургии. Сплав на основе алюминия системы Al-Zn-Mg-Cu содержит следующие компоненты, мас. %: цинк 5,0-6,5, магний 1,8-2,8, медь 1,4-2,0, марганец 0,2-0,6, хром 0,1-0,25, железо 0,0001-0,3, кремний 0,0001-0,1, никель 0,0001-0,1, титан 0,0001-0,08, сера 0,0001-0,0004, алюминий - остальное. Регламентированное введение серы в состав сплава позволяет повысить предел прочности при испытании образцов на разрез. 2 табл.

Сплав на основе алюминия, содержащий цинк, магний, медь, марганец, хром, железо, кремний, никель, титан, отличающийся тем, что дополнительно содержит серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цинк - 5,0 - 6,5
Магний - 1,8 - 2,8
Медь - 1,4 - 2,0
Марганец - 0,2 - 0,6
Хром - 0,1 - 0,25
Железо - 0,0001 - 0,3
Кремний - 0,0001 - 0,1
Никель - 0,0001 - 0,1
Титан - 0,0001 - 0,08
Сера - 0,0001 - 0,0004
Алюминий - Остальноее