Лигатура для легирования алюминиевых сплавов Советский патент 1984 года по МПК C22C21/00 

I Изобретение относится к метал гии, в частности к лигатурам, пре назначенным для легирования поршн алюминиевых сплавов. Известна лигатура , содерж мае.Z: 20-30 15-40 Никель 0,2-10 Кремний 10-35 Алюминий 0,2-5,0 0,01-15 Кобаль Железо Остальное Недостатками данной лигатуры ляются отсутствие в ее составе ме титана и невысокое усвоение алюми нием легирующих элементов. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достига мому результату является лигатура для легирования алюминиевых сплаВОВ 21, содержащая, мас.%: Никель 1,5-2,0 Кремний 0,4-0,6 Алюминий 6-7 Углерод Остальное Железо Недостатками известной лигату ры являются невысокое усвоение л рующих элементов при легировании алюминиевых сплавов, а также низ прочностные свойства легируемого алюминиевого сплава. Целью изобретения является по шение усвоения легирующих элемен и прочностных свойств легируемых алюминиевых сплавов. Поставленная цель достигается что лигатура для легирования алюм евых сплавов дополнительно содерж марганец и азот при следующем соо ношении компонентов, мас.%: 10-35 10-30 Никель 5,0-30 0,1-8,0 2,0-10,0 Кремний 3,0-15,0 Железо 0,05-8,0 Марганец 0,01-4,0 Алюминий Остальное Лигатура может дополнительно содержать ванадий 0,1-5,0 мас.%. Введение в лигатуру марганца и ванадия в указанных пределах в сочетании с содержащимися в ней хромом, никелем, медью и алюминием, способствует высокому усвоению и хорошему распределению этих элементов в легируемом алюминиевом сплаве, Введение в лигатуру азота в заданных количествах способствует образованию нитридов хрома, марганца, ванадия, титана, которые, переходя в легируемый алюминиевый сплав, повышают его прочностные свойства. Содержание хрома и никеля в лигатуре выбраны из условий наиболее оптимального их сочетания, способствующего снижению температуры плавления лигатуры и обеспечивающего достаточное легирование сплавов. Пределы содержания в лигатуре меди, титана и кремния выбраны исходя из составов алюминиевых поршневых сплавов. Количество железа в сплаве позволяет использовать при выплавке сплавов более дешевые марки ллюминия. Пример. Смесь компонентов для каждого из составов предложенной лигатуры, приведенных в табл. 1, плавили металлотермическим способом в дуговой электропечи. Предложенную и известную лигатуры испытывали при выплавке алюминиевого поршневого сплава следующего состава, мас.%: кремний 20-21; медь 2,8-3,2; хром 0,5-0,7; никель 0,81,5; титан 0,35-0,6; марганец 0,050,4; ванадий 0,1-0,5; азот 0,01-0,1; алюминий остальное. При использовании известной лигатуры марганец, ванадий и азот вводили в виде азотированных марганца и ванадия. Усвоение легирующих элементов и механические свойст ва легированного сплава приведены в табл. 2. Как следует из приведенных в табл.2 данных, предложенная лигатура для легирования алюминиевых поршневых

31110813 4

сплавов обеспечивает по сравнению с на на 19-46%, марганца на 12-20%, ваизвестной повышение усвоения легирую- надия на 12-27%) и прочности легирощих элементов (хрома на 21-38%, тита- -ванного сплава на 7,5-22%.

Таблица 1

1. ЛИГАТУРА ДЛЯЛЕГИРОВАНИЯ АЛШИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержащая хром, никель, медь, алюминий, титан, крем НИИ, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения усвоения легирующих элементов и прочностных свойств легируемых алюминиевых сплавов, она дополнительно содержит марганец и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: . Хром 10-30 Никель 5-30 Медь 0,1-8,0 Титан 2,0-10,0 Кремний 3,0-15,0 Железо 0,05-8,0 Марганец 0,01-4,0 Азот (Л Остальное Алюминий с 2. Лигатурй ПОП.1, отличаю- щаяся тем, что она допол- g нительно содержит ванадий 0,1-5,0 мас.%.

Предложен1 10,0 30,0 16,4 4,0 .2,0 11,4 3,8 ная

212,216,2 30,06,06,1 8,20,9

318,410,021,22,810,06,28,0

424,618,8 13,20,14,43,0 ,3,9

530,022,2 5,01,23,215,00,05

635,012,8 5,06,45,93,08,0

712,922,530,08,04,25,22,2

824,510,0 16,05,28,08,10,05 -12,410,8 4,64,01,759,3 Лигатура Состав Усвоение легирующих

1

Предложенная

72 76 85 80 68 82

2 3 4 5 6

3,9 Остальное

2,4 То же

0,1

||

5,0

||

1,2

-

Таблица 2 Ма Титан

75 80 81

70 74 85 78 80

17,9 18,2 19,4 82 77 80 18,8 17,5 17,5 элементов, % Предел прочности на растяжение ле-. Ванадий ганец гированного алюминиевогосплава, кГ/мм

Т 78

В 75

47

Известная

Продолжение табл.2

76 7А 62

17,4 17,1

15,9

58