СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ Российский патент 2006 года по МПК C22C21/10 

Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, в частности сплавов на основе алюминия, для изготовления деформированных полуфабрикатов, используемых в промышленности и строительстве.

Известен сплав системы алюминий - цинк - магний состава, мас.%:

Цинк3,4-4,0Магний1,3-1,8Марганец0,2-0,6Цирконий0,15-0,22Хром0,08-0,20Алюминийостальное

(Алюминиевые сплавы. Справочник. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1984 г., стр.276-282).

Недостатком этого сплава являются низкие прочностные характеристики полуфабрикатов.

Предлагается сплав на основе алюминия состава, мас.%:

Цинк4,5-5,6Магний1,6-2,1Марганец0,2-0,8Скандий0,03-0,09Цирконий0,05-0,12Медь0,1-0,3Титан0,01-0,07Молибден0,01-0,07Церий0,001-0,01Алюминийостальное.

Соотношение между цинком и магнием составляет 2,6-2,9.

Предлагаемый сплав отличается от прототипа тем, что он дополнительно содержит молибден и церий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цинк4,5-5,6Магний 1,6-2,1Марганец0,2-0,8Скандий0,03-0,09Цирконий0,05-0,12Медь0,1-0,3Титан0,01-0,07Молибден0,01-0,07Церий0,001-0,01Алюминийостальное,

при этом соотношение между содержанием цинка и магния составляет 2,6-2,9.

Технический результат - повышение коррозионной стойкости получаемых из предлагаемого сплава изделий и, как следствие, повышение срока их службы.

Состав и соотношение компонентов в предлагаемом сплаве обеспечивает получение однородной зеренной, субзеренной структуры и равномерное распределение по объему сплава упрочняющих частиц цинк-магниевой фазы вследствие высокой плотности и термической стабильности вторичных частиц Al (Sc, Zr, Mo, Ti), образующихся при гомогенизации слитка и горячей обработке давлением. Такая структура характеризуется высокой электрооднородностью, и как следствие, высокой коррозионной стойкостью. Кроме того, повышению коррозионной стойкости способствует плотная окисная пленка, покрывающая поверхность предлагаемого сплава.

Пример. Методом непрерывного литья были получены слитки диаметром 134 мм предлагаемого состава.

Химический состав отлитых слитков приведен в таблице 1.

Таблица 1№ спл п/nСплавZnMgMnScZrTiCuМоСеAl1Предлагаемый4,51,60,20,030,050,010,10,010,001Ост2Предлагаемый5,01,80,50,060,090,040,20,030,005Ост3Предлагаемый5,62,10,80,090,120,070,30,070,01Ост

После гомогенизации слитки прессовали на полосы 8×100 мм, которые затем закаливали с температуры 460°С в воду и искусственно старили по режиму 100°С, 20 час + 150°С, 10 час.

Термически упрочненные полосы исследовали с использованием методов металлографии и определения механических и коррозионных свойств. Технологичность в металлургическом производстве оценивали по скорости истечения при прессовании. Результаты исследования прессованных полос приведены в таблице 2.

Испытания на расслаивающую коррозию проводили по ГОСТ 9.904-82. Оценка стойкости против расслаивающей коррозии проводится по 10-балльной шкале (стойкость снижается по мере возрастания балласт 1 к 10).

Испытания на коррозию под напряжением проводили по ГОСТ 9.901.4-89. База испытаний 90 суток.

Таблица 2СвойствоИзвестный сплавПредлагаемый сплав№1№2№3Временное сопротивление, МПа460480510Предел текучести, МПа400410440Относительное удлинение,%181716Расслаивающая коррозия, балл222Время до разрушения при испытании на коррозию под напряжением, сутки>90>90>90Скорость истечения при прессовании м/мин262219

Таким образом, предлагаемый состав сплава позволяет повысить коррозионную стойкость полуфабрикатов (сопротивление расслаивающей коррозии с 5 до 2 балла и коррозии под напряжением в несколько раз) и, как следствие, увеличить срок их службы полуфабрикатов по крайней мере в два раза.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе алюминия для изготовления деформированных полуфабрикатов, используемых в промышленности и строительстве. Предложенный сплав включает следующие компоненты, мас.%: цинк 4,5-5,6, магний 1,6-2,1, марганец 0,2-0,8, скандий 0,03-0,09, цирконий 0,05-0,12, медь 0,1-0,3, титан 0,01-0,07, молибден 0,01-0,07, церий 0,001-0,01, алюминий остальное, при этом соотношение содержания цинка к магнию составляет 2,6-2,9. Техническим результатом изобретения является создание сплава, обеспечивающего повышение коррозионной стойкости изделий. 2 табл.

Сплав на основе алюминия, включающий цинк, магний, марганец, скандий, цирконий, медь, титан, отличающийся тем, что он дополнительно содержит молибден и церий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цинк4,5-5,6Магний1,6-2,1Марганец0,2-0,8Скандий0,03-0,09Цирконий0,05-0,12Медь0,1-0,3Титан0,01-0,07Молибден0,01-0,07Церий0,001-0,01АлюминийОстальное

при этом соотношение содержания цинка к магнию составляет 2,6-2,9.