Литейный алюминиевый сплав Советский патент 1992 года по МПК C22C21/04 

Изобретение относится к изысканию литейных сплавов на основе алюминия, предназначенных для изготовления средне- нагруженных литых деталей сложной конфигурации в приборостроении.

Известен литейный алюминиевый сплав следующего состава, мас.%:

Кремний8,5 - 11,0

Медь1,3-1,8

Магний0,4 - 0,7

Титан0,1-0,3

Бор0,OJ-0,1

АлюминийОстальное

Обладая хорошими механическими и литейными свойствами, сплав имеет недостатки: высокое содержание титана, что уси- ливает риск охрупчивания сплава вследствие накопления титана при использовании в плавках возврата собственного производства. Кроме того, повышенное содержание титана приводит к снижению демпфирующих свойств В сплаве точно не регламентируется содержание бора, его количество может изменяться в 10 раз: от -0,01 до 0,1% мае. В описании сплава не приводятся допустимые пределы содержания

примесей, что важно для промышленной технологии.

Известен литейный алюминиевый сплав следующего состава, мас.%: Кремний8-11

Медь3-4

Магний. 0,15-0,25

Титан0,1-0,25

Бор0,01-0,1

АлюминийОстальное

Сплав сочетает хорошие литейные и высокие механические свойства.

Однако этот сплав обладает описанными недостатками: повышенное содержание меди в составах сплавов удорожает сплавы, ухудшает их обрабатываемость и затрудняет использование этих сплавов для конструкций бортовой аппаратуры вследствие повышенного удельного веса,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сплав на алюминиевой основе, содержащий, мае. % Кремний6,0 - 8,0

Магний0,2-0,5

АлюминийОстальное

СО

с

2

го со

fcb

VI

Но по сравнению с другими литейными алюминиевыми сплавами в известном допускается наибольшее содержание учитываемых примесей (да 4,1%). Сплав дешев. В качестве сырья для этого сплава используются вторичные материалы, возврат промышленных отходов на алюминиевой основе.

Недостатками известного сплава являются недостаточные демпфирующие свойства и низкие механические свойства:с% не менее 130 - 160 МПа,(5 не менее 0,5%, НВ не менее 60,

Такие механические свойства, особенно пластичность сплава, приводят к повышенному браку по горячим трещинам на отливках сложной конфигурации (с затрудненной усадкой). Пониженные демпфирующие свойства ограничивают использование этого сплава в приборостроении при вибрационных нагрузках, в частности в качестве основы для крепления радиокомпонентов бортовой радиоаппаратуры.

Цель изобретения - повышение демпфирующих и механических свойств сплава при сохранении технологических свойств на прежнем уровне.

Указанная цель достигается тем, что сплав состава, мас.%:

Кремний6,0-8,0

Магний0,2 - 0,5

АлюминийОстальное

дополнительно содержит титан 0,04 - 0,09 мас.%. Остальное и бор 0,02 - 0,03 мас.%. Содержание титана и бора в указанных количествах обеспечивает состав и структуру сплава, позволяющие добиться повышения демпфирующих свойств на 10 - 15%, получение максимальных значений пластичности б до 2,5% при увеличении прочности и твердости сплава Неизменными остаются исходная жидкотекучесть сплава, объемная и линейная усадки.Положительно сказываются добавки титана и бора на плотность, пористость и количество брака по горячим трещинам на отливках: плотность повышается на 3 - 4%, пористость снижается на 3 - 5%, брак по горячим трещинам уменьшается в 2 раза. Отмечают стабильность свойств отливок. Интервал кристаллизации сплава: Тликв 610 - 620°С; Тсол 550 - 555°С.

Исходной шихтой для получения предлагаемого сплава является сплав АК7 и промышленная лигатура AI-TI-B.

Приготовление предлагаемого сплава практически не отличается от стандартных технологий Шихту из сплава АК7 расплавляют в шамотно -графитовом тигле, затем

перегревают расплав до 680-720 °С, рафинируют его, например, продувкой аргоном, удаляютшлак. В расплав вводят подогретую лигатуру из расчета на остаточное содержание в сплаве: титана 0,04-0,09%; бора 0,02

-0,03%

В таблице приведены примеры предлагаемого и свойств получаемых сплавов, причем состава 1 и 3 имеют заграничные значения,

Как видно из таблицы, наблюдается заметное повышение демпфирующих и механических свойств у предлагаемого сплава по сравнению с известным сплавом, При изменении содержания компонентов в пределах состава сплава наблюдается стабильность свойств. При всех составах предлагаемого сплава видно превышение демпфирующих свойств, пластичности, прочности и твердости по сравнению с известным сплавом.

Методом литья под давлением изготавливают партию отливок из предлагаемого сплава в промышленных условиях, в том числе и тонкостенных, Отливки хорошо обрабатываются резанием, без замечаний проходят операции галтовки и гальванопокрытия. Брака литья по горячим трещинам не обнаружено.

Улучшенные показатели предлагаемого

сплава по сравнению с известным позволяют применять его для отливок в приборостроении при работе в условиях вибрации. При замене известного сплава экономический эффект достигается аа счет снижения

брака отливок по горячим трещинам. Формула изобретения Литейный алюминиевый сплав, содержаний кремний и магний, отличающий- с я тем, что, с целью повышения демпфиругащих и механических свойств, он дополнительно содержит титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кремний6-8

Магний0,2 - 0,5

Титан0,04 - 0,09

Бор0,02 - 0,03

АлюминийОстальное

Использование: изобретение относится к металлургии, в частности к литейным сплавам, предназначенным для изготовления средненагруженных литых деталей сложной конфигурации в приборостроении. Сущность изобретения: сплав содержит следующие компоненты, мас.%: кремний 6,0 - 8,0; магний 0,2 - 0,5; титан 0.04 - 0,09; бор 0,02 - 0,03; алюминий остальное. 1 табл.