Сплав на основе алюминия Советский патент 1981 года по МПК C22C21/16 

(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к металлур- гни термоупрочняемых свариваемых сплавов на основе алюминия, пригодных для изготовления литых деталей и узлов, а также различных деформируемых полуфабрикатов.

В промышленности известны термОупрочняемые жаропрочные сплавы на основе алюминия, из которых могут быть изготовлены детгши Либо только литьем (так называемые литейные сплавы) , либо только путем деформации (деформируенвле сплавы). К первому типу сплавов, например, принадл ежит сплав марки АЛ20 - сплав с повышенной жаропрочностью, относящийся,к системе алюминий-медь-магний с дополнительным легированием , железом, марганцем, хромом и титаном

Представителем второй группы сплавов (деформируемых) является, напри-: мер, жаропрочный, термоупрочняемый сплав Д19

Наиболее близким к предлагаемому является сплав следующегб состава,%:

Медь 4,7-5,85

Магний 3-4,2

Кобальт - 0,08-0,65

Титан 0,05-0,40

Цирконий 0,05-0,40

Железо 0;i-0,45 Бериллий , 0,001-0,005 АЛЮМИНИЙ . Остальное 2. Однакоизвестный сплав медленно упрочняется при вылеживании и только на 45 сутки естественного старения набирает максимашьные свойства. Таким образом, упрочнение известного сплава за счет естественного ста0рения в условиях производственного цикла не представляется возможным. Кроме того , прочностные свойства при комнатной и повышенной температурах не соответствуют требуемому

5 уровню.

Цель изобретения - разработка такого сплава на основе алюминия, который .способен интенсивно упрочнять ся при естественном,старении, обла0дает высоким уровнем .прочностных свойств при комнатной и повышенных температурах и из которого можно изготавливать как литые детали и изделия, так и деформируемые полу5фабрикаты.

Для этого в сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, кобальт, титан, цирконий, железо и 30 бериллий, дополнительно введен мар

ганец при следующем соотношении компонентов, вес.%

4,9-6,5

Медь 1,8-2,9

Магний 0,05-0,45

Титан 0,05-0,65 Кобальт 0,05-0,45

Цирконий 0,1-0,45

Железо 0,001-0,005

Бериллий 0,05-0,65

Марганец

Алюминий Остальное

Причем отношение содержания меди и магния в сплаве должно находиться в следующей зависимости:

Си - 1,29 Мд +(2,5tO,73),

Указанное соотношение меди и магния обеспечивает интенсифицирование процесса естественного старения сплва. . . . .

опробования предлагаемого сплава и сопоставлёкия йгб с изйестным сплавом было приготовлено нескоко плавок, составы которых приведен в табл. 1..

Из сплавов сосдавов №-№ 1 и 2 были получены прессованные полосы се15,15 3,64 - 0,350,21 0,15 0,22 0,002

25,85 2,23 0,36 0,370,22 0,16 0,22 0,002

34,9 1,85 0,6 0,050,2 0,15 0,22 0,002

45,35 2,23 0,18 0,430,08.,0,36 0,13 0,001

55,82 2,8 0,42 0,23.0,40 0,05 0,34 0,003

66,48 3,0 0,05 0,580,15 0,27 0,43 0,005

чением 65«12 мм-, свойства которых в долевом направлении приведены в табл. 2-5.

Из сплавов 3-5 были получаны, е образцы, отлитые, в землю, свойства , которых в закаленном и искусственно состаренном состоянии приведены в табл. 6. Литейные свойства сплава жидкотекучесть 275-295 мм, горячеломкость 17,5-20,0 мм.

Из табл. 2-6 видно, что применение предлагаемого сплава значитёльН9 повысит надежность, качество деталей и узлов, улучшит их работоспособность при повышенных температурах (позволит применять сварйваемюй алюминиевый сплав при 350-450 0). Использование предлагаемого сплава в конструкциях повысит весовую отдачу, а применение его в виде

0 литого и деформируемого материала Уменьшит номенклатуру применяемых материалов. Снижение производствен,ных затрат будет получено в результате естественного старения.

Таблица

Изменение механических свойств в процессе

35,015,523,430,034,816,421,629,2

34,518,322,227,142,128,121,027,9

Значения механических свойств сплааов после различных режимов искусств1енного старения (испытания при 20с)

38,824,620,623,442,028,123,426,5

.

39,124,821,424,042,828,223,825,6

38,625,220,226,542,931,219,923,3

39,528,419,224,345,437,713,521,9

Таблица2 естественного старения

ТаблицаЗ

Механические свойства при повышенных температурах (кратковременные испытания).

Результатыиспытаний сплавов на длительную прочность

а б, л и ц а

Таблица 5

vo

(d at s ч о л) EH

00

Формула изобретения

1, Сплав на основе алгалиния, включающий медь, магний, титан, крбешьт, цирконий, бериллий и желе эо, отличающийся тем, что, с целью интенсифидации естественного ст арения, повыше ния прочностных свойств при комнатной температуре и жаропрочности, он дополнительно сЬдержит Мар1: анец при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Медь4,9-6,5

Магний1,8-2,9

Марганец 0,05-0,65 Кобалвт 0,05-0,65 Титан0,05-0,45

Цирконий 0,05-0,45 Железо . 0,1-0,45 Бериллий 0,001-0,005 Алюминий Остальное

Си 1,29 Мд +(2,5±0,73).

Источники информации.

принятые во внимание при экспертизе

15 по заявке № 2370233, кл. С 22 С 21/16, 1976. . .