CS250345B1

CS250345B1 - Aluminium alloy

Info

Publication number: CS250345B1
Application number: CS361885A
Authority: CS
Inventors: Drahoslav Strasky; Ludvik Kalma; Frantisek Kores; Zdenek Horejsi
Original assignee: Drahoslav Strasky; Ludvik Kalma; Frantisek Kores; Zdenek Horejsi
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1985-05-21
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Slitina hliníku pro odlitky, požadující vysoké mechanické vlastnosti, zvláště pevnost v tahu a tažnost při dobré .korosní stálosti, která obsahuje v % hmotnosti mimo hliník 2,80 až 8,50 % zinku, 0,20 až 3,20 % hořčíku, 0,10 až 0,60 % mědi, 0,05 až 0,40 % železa, 0,10 až 0,80 % manganu a 0,10 až 0,50 procent chrómu. Tato slitina může dále dosahovat v hmotnostních procentech 0,001 až 0,80 % ceru nebo 0,001 až 0,50 % neodymu, nebo 0,001 až 0,80 % lanthanu, nebo 0,001 až 0,80 % yttria, nebo 0,001 až 0,5 % ceru a 0,001 až 0,40 % neodymu, nebo 0,001 až 0,5 % ceru a 0,001 až 0,'50 % lanthanu, nebo 0,001 až 0,50 % ceru a 0,001 až 0,50 % yttria. Tato slitina je svými mechanickými vlastnostmi vhodná pro výrobu, např. ojnic pomaloběžných motorů a většinou malých kompresorů pro automobilový průmysl.Aluminum alloy for castings requiring high mechanical properties, especially tensile strength and ductility with good corrosion resistance, which contains in % by weight, in addition to aluminum, 2.80 to 8.50% zinc, 0.20 to 3.20% magnesium, 0.10 to 0.60% copper, 0.05 to 0.40% iron, 0.10 to 0.80% manganese and 0.10 to 0.50% chromium. This alloy may further reach in weight percentages 0.001 to 0.80% cerium or 0.001 to 0.50% neodymium, or 0.001 to 0.80% lanthanum, or 0.001 to 0.80% yttrium, or 0.001 to 0.5% cerium and 0.001 to 0.40% neodymium, or 0.001 to 0.5% cerium and 0.001 to 0.50% lanthanum, or 0.001 to 0.50% cerium and 0.001 to 0.50% yttrium. This alloy is suitable for the production of, for example, connecting rods of low-speed engines and mostly small compressors for the automotive industry.

Description

Vynález se týká slitiny hliníku pro odlitky požadující vysoké mechanické vlastnosti, zvláště pevnost v tahu a tažnost při dobré korozní stálosti pod napětím.The invention relates to an aluminum alloy for castings requiring high mechanical properties, in particular tensile strength and ductility with good corrosion resistance under tension.

Dosud používané slitiny hliníku, ať se jedná o slitiny typu Al-Si s obsahem v % hmotnosti 3 až 13 % křemíku, 1 až 7 % mědi, 0,1 až 5 % hořčíku, či Slitiny typu Al-Cu-Ni-Mg s obsahem 0,8 až 4,50 % mědi, 0,8 až 1,3 % hořčíku, 1,0 až 2,0 % niklu nevykazují tak vysoké mechanické hodnoty, které by mohli konkurovat nelegovaným ocelovým dílcům, které jsou v podstatě energeticky náročné na svou výrobu i další zpracování obráběním, které mají vysokou měrnou hmotnost, což pak snižuje užitné vlastnosti výrobků.Aluminum alloys used so far, whether they are Al-Si alloys with a content of 3% to 13% silicon, 1 to 7% copper, 0.1 to 5% magnesium, or Al-Cu-Ni-Mg alloys containing 0.8 to 4.50% copper, 0.8 to 1.3% magnesium, 1.0 to 2.0% nickel do not exhibit such high mechanical values that could compete with non-alloy steel parts that are essentially energy intensive for their production and further processing by machining, which have a high specific weight, which in turn reduces the utility properties of the products.

Tyto nedostatky odstraňuje slitina hliníku podle vynálezu, která obsahuje v hmotnosti mimo hliníku jakožto základního prvku ještě 2,80 až 8,50 % zinku, 0,2 až 3,20 % hořčíku, 0,1 až 0,6 % mědi, 0,05 až 0,40 % železa, 0,10 až 0,80 % manganu, 0,1 až 0,50 procent chrómu. Dále může obsahovat 0,001 až 0,80 % ceru, 0,001 až 0,50 % neodymu, 0,001 až 0,80 °/o lanthanu, 0,001 až 0,80 % yttria či vzájemné kombinace těchto kovů vzácných zemin.These drawbacks are overcome by the aluminum alloy according to the invention, which contains, in addition to aluminum as the base element, 2.80 to 8.50% zinc, 0.2 to 3.20% magnesium, 0.1 to 0.6% copper, 05 to 0.40% iron, 0.10 to 0.80% manganese, 0.1 to 0.50% chromium. It may further comprise 0.001-0.80% cerium, 0.001-0.50% neodymium, 0.001-0.80% lanthanum, 0.001-0.80% yttrium or combinations of these rare earth metals.

Slitina podle vynálezu předčí svými vlastnostmi dosavadní slitiny vyráběné na bázi hliníku pro odlitky požadující vysoké mechanické vlastnosti a korozní stálost pod napětím. Pevnost v tahu se pohybuje u těchto slitin v rozmezí 250 až 400 MPa, tažnost 6 až 14 %, mez kluzu Rp 0,2 = 200 až 300 MPa a tvrdost podle Brinella 70 až 100 jednotek. Vzhledem k tomu, že tyto slitiny je možno používat pro odlitky odlévané jak do písku, kokil či tlakově, tak podle toho se mění také mechanické vlastnosti, které jsou nejvyšší při tlakovém odlévání. Tyto slitiny lze také v případě potřeby výhodně tepelně zpracovávat. Měrná hmotnost těchto slitin se pohybuje okolo 2,80 kg . dm^-3.The alloy according to the invention outperforms the existing aluminum-based alloys for castings requiring high mechanical properties and stress corrosion resistance. The tensile strength of these alloys ranges from 250 to 400 MPa, the ductility 6 to 14%, the yield strength Rp 0.2 = 200 to 300 MPa, and the Brinell hardness 70 to 100 units. Since these alloys can be used for castings in both sand, ingot molds or die casting, the mechanical properties that are highest in die casting also change accordingly. These alloys can also be heat-treated if desired. The specific weight of these alloys is about 2.80 kg. dm ^-3 .

Příklady chemického složení a mechanických vlastností některých slitin hliníku podle vynálezu.Examples of chemical composition and mechanical properties of some aluminum alloys according to the invention.

1. Slitina obsahuje mimo hliník v % hmotnosti:1. The alloy contains, in addition to aluminum, in% by weight:

4,50 % zinku,4.50% zinc,

Claims

An aluminum alloy for castings, characterized in that it contains, in% by weight, 2.80 to 8.50% zinc, 0.20 to 3.20% magnesium, 0.10 to 0.60% copper, 05 to 0.40 percent iron, 0.10 to 0.80% manganese, and 0.10 to 0.50% chromium.

2. Alloy according to claim 1, characterized in that it contains from 0.001 to 0.80% by weight of cerium.

3. Alloy according to claim 1, characterized in that it contains from 0.001 to 0.50% by weight of neodymium.

4. An alloy as set forth in claim 1 wherein said alloy comprises:

0.70% magnesium,

0,60% copper,

0,10% iron,

0.25% manganese,

0.15% chromium,

0,10% cerium.

This alloy exhibits the following some mechanical properties:

tensile strength Rm = 292 MPa, ductility A8 = 11%, hardness 100 HB.

2. Non-aluminum alloy:

7.9% zinc,

0,35% magnesium,

0,10% copper,

0.21% iron,

0.20% manganese,

0,10% chromium,

0.05% lanthanum a

0.05% cerium.

Tensile strength 320 MPa, elongation A8 = 9.80%, hardness 110 HB.

3. Alloy containing in ° / weight other than aluminum:

4.80% zinc,

1.20% magnesium,

0,10% copper,

0.05% iron,

0,10% manganese,

0,15 ° / o chromium,

0.05% cerium,

0,04% lanthanum,

0.02% yttrium, has tensile strength Rm = 387 MPa, ductility A8 = 9.20%, hardness 115 HB.

By virtue of these properties, the alloy according to the invention is suitable for production, eg connecting rods for slow running engines and most types of compressors for the automotive and other industries.

OF THE INVENTION by containing lanthanum in a weight of 0.001 to 0.80%.

5. An alloy as set forth in claim 1 which comprises from 0.001 to 0.80% by weight of yttrium.

6. An alloy as set forth in claim 1 which comprises from 0.001 to 0.5% cerium and from 0.001 to 0.40% neodymium.

7. An alloy as set forth in claim 1 which comprises from 0.001 to 0.5% cerium and 0.001 to 0.50% ranthan by weight.

8. An alloy as set forth in claim 1, wherein said alloy contains 0.001-0.50% cerium and 0.001-0.50% yttrium.