Сплав на основе алюминия Советский патент 1992 года по МПК C22C21/00 

Изобретение относится.к области еталлургии жаропрочных сплавов на , основе алюминия, применяющихся в каестве конструкционного материалам при 20-350 С, а также в качестве .присадочного материала при сварке спла- ВОВ на Основе алюминия. .Известен жаропрочный порошковый атериал САП-Г- сплав на основе алюминия, упрочненный частицами окиси алюминия, содержащий 6-9% окиси алюминия .

Однако САП-1 обладает низкими механическими свойствами, и сварка его

вызывает большие трудности из--за адсорбции огромного количества влаги поверхностью частичек алюминия. Поэтому САП-1 содержит в несколько сотен раз больше газа, чем обычные алюминиевые сплавы. Окисная поверхность

очень прочно удерживает влагу. При сварке гидроокись разлагается и препятствует получению сварного шва.

Наиболее близким к предложенному является известный сплав на основе алюминия, .содержащий, мае.Z: Хром . 1,3-1,8 Цирконий1,3 - 1,8

Алюминий Остальное Однако этот известный сплав также обладает низкими механическими свойствами и вызывает .большие трудности при сварке плавлением из-за интенсивного порообразования. Причиной образования пор в шве является газ, адсорбированный поверхностью частиц и находящийся в полуфабрикатах в замкнутых микрообъемах.

Целью изoбpeтe п я является повышение механических свойств основного металла и сварных соединений при 20350°С.

Для достижения поставленной цели в сплав на основе алюминия, содержащий хром и цирконий, дополнительн введены окись алюминия, бериллий и - 6 азот при следующем соотношении компо нентов, мас.%: Цирконий 1.0 - 3,5 1,0 - 4,0 0,001-0,500 Окись алюминия 0,0001-0,1000 Бериллий 0,001-1,000 Алюминий Остальное В сплаве допускается присутствие примесей, не более, мас.%: Магний : .: 0,2 Медь 0,5 .. Цинк ..;. . . Кремний0,5 Редкоземельные . металлы 0,5 : Добавка окиси алюминия приводит к повышению жаропрочности, не ухудшая при этом свариваемости. Бериллий предохраняет расплавленный металл пр литье и сварке от.дополнительного Ъкисления. Введеш е активного по отношению к алюминию и тугоплавким металлам азота -приводит к: образованию нитридов алюминия и тугоплавки металлов, обеспечивая тем самым он жение общего газосодержания в полуфабрикатах, повышение качества и механйческих свойств основного металла и сварных соединений, . Для опробования предложенного .сплава отливают методом гранулирования расплава следующие составы:. Состав 1 с минимальным содержанием (-. - . . 4 . крмпонентов, мас.X: 1 циркония,. 1 хрома, 0,001 окиси алюминия, 0,0001 бериллия, 0,001 азота, остальное алюминий. . / . .., . : - / Состав 2 со средним содержанием компонентов, мас.%: 2 циркония, 2 хрома, 0,25 окиси алюминия, 0,05 бериллия, 0,4 азота, остальное алюминий. Состав 3 с максимальным содержани-ем компонентов, мас.%: 3,5 циркония, 4 хрома, 0,5 окиси алюминия, 0,1 бериллия, 1,0 азота, остальное алюминий. Из опробованных компози-ций предложенного сплава изготавливаютлис-. . ты толщиной 2,0 мм. Из сплава состава 2 изготавливают проволоку диаметром 2,0 мм и используют как приса-. дочную при автоматической аргоно-дуговой сварке. Для сравнения изготавливают листы толщиной 2,0 мм из гра- ; нул известного сплава,, содержащего по 1 мас.% хрома и циркония. В табл. 1 представлены результаты механических испытаний отлитых соста.вов и известного сплава среднего сос,тава. ; : ..-, ., . , . . . В табл.. 2 представлены механические свойства сварных соединений листов 2,ОМм. Склонность к образованию кристаллизационных трещин при сварке различных составов и из,вестного сплава: не обнаружена (0%). В качестве присадочной проволоки использован состав .2. Как видно из результатов, представленных в табл. 1 и 2 введение в сллав окиси алюминия, бериллия и азота позволяет повысить предел прочности и предел текучести листов на 1. / л - ...,. . : . 5 кгс/мм, относительное удлинение на 2-24%. . .: - . . . . , При этом сплав позволяет получать сварные соединения, практически равнопрочные основному металлу и нечувствительные к образованию кристаллизационных трещин. Т а б л и ц а . 1 ;.

СПЛАВ НА ОСНОВЕ АШЙШНИЯ, содержащий хром и цирконий, о т л и-.чающийся тем, что, с целью повышения механических свойств основного металла и сварных соединений, • он дополнительно содержит.окись алюминия, бериллий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:Цирконий Хром.Окись алкминия Бериллий Азот Алюминий1,0-3,51,0 - 4,00,001-0,5000,0001-0,-1000,0,001-1,000Остальное

20

Состав 1 350

29,2

15 6,2

54

696745, 6

Продолжение табл. I