CS210213B1

CS210213B1 - Aluminum alloy for casts subjected to alternating stress

Info

Publication number: CS210213B1
Application number: CS924079A
Authority: CS
Inventors: Drahoslav Strasky; Otto Matousek
Original assignee: Drahoslav Strasky; Otto Matousek
Priority date: 1979-12-22
Filing date: 1979-12-22
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Vynález ae týká slévárenská slitiny hliníku obsahující v hmotnostní koncentraci 3 až 9 % křemíku, 0,1 až 0,5 % manganu, 0,2 až 1,1 % železa, 0,5 až 7 % médi, 0,1 až 0,4 % hořčíku, 0,01 až 0,25 % niklu, 0,2 až 1,5 % zinku, 0,01 až 0,15 % cínu, 0,01 až 0,2 % olova, 0„01 až 1,1 % titanu a zbytěk hliník. Podstata vynálezu spočívá v tom, že dále obsahuje v hmotnostní koncentraci 0,01 až 1,7 % kadmia a 0,001 až 3,15 % eéru. Takto legované materiály je možno β výhodou použiti u výrobků automobilového a zemědělského průmyslu na souSáati jako jsou ojnice, kyvná ramena, páky a podobně. Lze také 8 výhodou nahradit nelegované ocelové výkovky. Pro tjrto materiály je možno použít metodu odlévání do kovových i pískových forem.The invention relates to an aluminum foundry alloy containing by weight 3 to 9% silicon, 0.1 to 0.5% manganese, 0.2 to 1.1% iron, 0.5 to 7% copper, 0.1 to 0.4% magnesium, 0.01 to 0.25% nickel, 0.2 to 1.5% zinc, 0.01 to 0.15% tin, 0.01 to 0.2% lead, 0.01 to 1.1% titanium and the balance aluminum. The essence of the invention lies in the fact that it further contains by weight 0.01 to 1.7% cadmium and 0.001 to 3.15% silver. Materials alloyed in this way can be advantageously used in products of the automotive and agricultural industries in components such as connecting rods, swing arms, levers and the like. It can also 8 advantage to replace unalloyed steel forgings. For these materials, the method of casting in metal and sand molds can be used.

Description

Vynález ee týká slitiny hliníku pro odlitky vystavená střídavému namáhání, odolná působení vyšSích teplot a dobrou odolností proti korosi.The invention relates to an aluminum alloy for castings subjected to alternating stress, resistant to high temperatures and good corrosion resistance.

Dosud se používají slitiny hliníku, která obsahují v hmotnostní koncentraci ještě 3 až 13 % křemíku, 0,1 až 0,4 % manganu, 0,05 až 5 % mědi, 0,5 až 0,8 % železa, 0,05 až 0,45 % hořčíku, 0,1 až 0,2 % titanu· Jejich mechanická vlastnosti jsou málo odolná proti atřídevému namáhání součástí, takže je nelze použít pro součásti jako např·: ojnics pístových strojů, kyvná ramena automobilů a další podobná součásti· Bále es u nich projevuje v důsledku působení vyšších teplot pokles mechanických vlastností zvláště pevnosti v tahu·So far, aluminum alloys have been used which still contain 3 to 13% silicon, 0.1 to 0.4% manganese, 0.05 to 5% copper, 0.5 to 0.8% iron, 0.05 to 0.4% by weight 0.45% magnesium, 0.1 to 0.2% titanium · Their mechanical properties are poorly resistant to three-component stress, so they cannot be used for parts such as: ojnics piston machines, swinging arms of cars and other similar parts · Bale in spite of them, due to the effect of higher temperatures, a decrease in mechanical properties, especially tensile strength

Aby bylo možno dosáhnout vyšších mechanických vlaatností je nutná, aby některá slitiny byly tepelně zpracovány, což zhoršuje pracnost odlitku a snižuje jeho ekonomičnost, zvyšuje se energetická náročnost a nedosahuje se stejně vynikajících vlastností při střídavém namáhání. Z těchto důvodů se pak musí používat ocelová výkovky pro uvedená dílce, čímž se zvyšuje jejich hmotnost, energetická náročnost a snižuje se výkon strojů.In order to achieve higher mechanical sweeps, it is necessary that some alloys be heat treated, which worsens the casting effort and reduces its economy, increases energy consumption and does not achieve equally excellent alternating stress properties. For this reason, steel forgings must be used for said parts, which increases their weight, energy consumption and reduces machine performance.

Tyto nedostatky odstraňuje slitina hliníku pro odlitky vystavená střídavému namáhání podle vynálezu o hmotnostním složení 3 až 9 % křemíku, 0,1 až 0,5 % manganu, 0,2 až 1,1 % železa, 0,5 až 7 % mědi, 0,1 až 0,4 % hořčíku, 0,01 až 0,25 % niklu, 0,2 až 1,5 % zinku,These drawbacks are overcome by an aluminum alloy for castings subjected to alternating stresses according to the invention having a weight composition of 3 to 9% silicon, 0.1 to 0.5% manganese, 0.2 to 1.1% iron, 0.5 to 7% copper. , 1 to 0,4% magnesium, 0,01 to 0,25% nickel, 0,2 to 1,5% zinc,

0,01 až 0,15 % cínu, 0,01 až 0,2 % olova, 0,01 až 1,1 % titanu, a zbytek hliník. Podstata vynálezu spočívá v tom, že slitina dále obsahuje v hmotnostní koncentraci 0,01 až 1,7 % kadmia, 0,001 až 3,1? % cáru, výhodně pak 0,001 až 3 % lanthanu, nebo 0,001 až 2 % neodymu, či 0,001 až 0,9 % neodymu a 0,001 až 1,5 % lanthanu.0.01 to 0.15% tin, 0.01 to 0.2% lead, 0.01 to 1.1% titanium, and the remainder aluminum. The invention further provides that the alloy further comprises at a concentration of 0.01 to 1.7% cadmium by weight, 0.001 to 3.1% by weight. % of the lane, preferably 0.001 to 3% of lanthanum, or 0.001 to 2% of neodymium, or 0.001 to 0.9% of neodymium and 0.001 to 1.5% of lanthanum.

Slitina podle vynálezu předčí svými vlastnostmi dosavadní slitiny hliníku, poněvadž pro dosažení vysokých mechanických vlastností není potřeba tyto slitiny tepelně zpracovávat i když tato možnost zde taká existuje. Mimo to jsou tyto slitiny samovytvrditelné. Pevnost ▼ tahu u těchto slitin hliníku se pohybuje v rozmezí 215 až 378 MPa a tvrdostí se dosahuje až 104 HB čímž předčí i slitiny tepelně zpracované.The alloy according to the invention exceeds the properties of the existing aluminum alloy, since, in order to achieve high mechanical properties, it is not necessary to heat treat these alloys, although this possibility exists. In addition, these alloys are self-curing. The tensile strength of these aluminum alloys ranges from 215 to 378 MPa and the hardness reaches up to 104 HB, thus surpassing heat treated alloys.

Jako příklad uvádíme pro výrobu ojnic některých typů kompresorů je použita slitina hliníku podle vynálezu o hmotnostním složení 3,1 % křemíku, 0,15 % manganu, 0,30 % železa,By way of example, for the manufacture of connecting rods of some types of compressors, the aluminum alloy of the present invention is used having a composition of 3.1% silicon, 0.15% manganese, 0.30% iron,

0,59 % mědi, 0,20 % hořčíku, 0,05 % niklu, 0,42 % zinku, 0,02 % etaa, 0,01 % olova, 0,02 % titanu, 0,02 % kaůnla, 0,003 % cáru, 0,001 % neodymu. Pevnost v tahu ae pohybuje okolo 248 MPa a tvrdost se dosahuje 101 MB. Dále slitina podle vynálezu o hmotnostním složení 5,2 % křemíku, 0,2 % manganu, 0,6 % železa, 4,1 % mědi, 0,34 % hořčíku, 0,1 % niklu, 0,8 % zinku, 0,1 % cínu, 0,05 % olova, 0,12 % titanu, 0,1 % cáru, 0,4 % kadmia má pevnoat v tahu 229 MPa a tvrdost 98 HB. Slitina podle vynálezu o hmotnostním složení 8,7 % křemíku, 0,44 % manganu, 0,98 % železa, 6,5 % mědi, 0,40 % hořčíku, 0,20 % niklu, 1,24 % zinku, 0,12 % cínu, 0,18 % olova, 1,1 % titanu, 1,72 % kadmia, 2,97 % Ce, 0,9 % lanthanu dosahuje pevnosti v tahu až 312 MPa a tvrdosti 111 HB.0.59% copper, 0.20% magnesium, 0.05% nickel, 0.42% zinc, 0.02% etaa, 0.01% lead, 0.02% titanium, 0.02% kauna, 0.003% % of neodymium. The tensile strength ae is about 248 MPa and the hardness is 101 MB. Furthermore, an alloy according to the invention having a weight composition of 5.2% silicon, 0.2% manganese, 0.6% iron, 4.1% copper, 0.34% magnesium, 0.1% nickel, 0.8% zinc, 1% tin, 0.05% lead, 0.12% titanium, 0.1% tare, 0.4% cadmium had a tensile strength of 229 MPa and a hardness of 98 HB. The alloy according to the invention having a composition of 8.7% silicon, 0.44% manganese, 0.98% iron, 6.5% copper, 0.40% magnesium, 0.20% nickel, 1.24% zinc, 12% tin, 0.18% lead, 1.1% titanium, 1.72% cadmium, 2.97% Ce, 0.9% lanthanum have a tensile strength of up to 312 MPa and a hardness of 111 HB.

Těmito svými vlastnostmi je slitina hliníku podle vynálezu vhodná i pro výrobu součástí malých pístových motorů jako např. ojnice, ložiska, kyvná ramena a různá další výrobky pro automobilový a zemědělský průmysl, kde je potřeba odolnosti při střídavém namáhání a nízká specifická hmotnosti.Due to these properties, the aluminum alloy according to the invention is also suitable for the manufacture of small piston engine components such as connecting rods, bearings, swing arms and various other products for the automotive and agricultural industries where alternating stress resistance and low specific gravity are needed.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1 * Aluminum alloys for alternatively stressed castings containing, by weight, 3 to 9% silicon, 0.1 to 0.5% manganese, 0.2 to 1.1% iron, 0.5 to 7% copper, 1 to 0.4% magnesium, C, 01 to 0.25% nickel, 0.2 to 1.5% zinc, 0.01 to 0.15% tin, 0.01 to 0.2% lead, 01 to 1.1% titanium and the remainder aluminum, further comprising 0.01 to 1.7% cadmium and 0.001 to 3.15% cerium in a concentration by weight.

2. The alloy of claim 1, further comprising from 0.001% to 3% lanthanum by weight.

3. The alloy of claim 1, further comprising from about 0.001% to about 2% by weight of smoke.

4. The alloy of claim 1 further comprising a concentration by weight of 0.001 to 0.9% neodymium and 0.001 to 1.5% lanthanum.