CZ2015749A3 - Hliníková slitina zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků - Google Patents

Hliníková slitina zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků Download PDF

Info

Publication number
CZ2015749A3
CZ2015749A3 CZ2015-749A CZ2015749A CZ2015749A3 CZ 2015749 A3 CZ2015749 A3 CZ 2015749A3 CZ 2015749 A CZ2015749 A CZ 2015749A CZ 2015749 A3 CZ2015749 A3 CZ 2015749A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
alloy
max
calcium
values
walled
Prior art date
Application number
CZ2015-749A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ306719B6 (cs
Inventor
Štefan Michna
Elena Střihavková
Original Assignee
Univerzita J. E. Purkyně V Ústí Nad Labem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univerzita J. E. Purkyně V Ústí Nad Labem filed Critical Univerzita J. E. Purkyně V Ústí Nad Labem
Priority to CZ2015-749A priority Critical patent/CZ306719B6/cs
Publication of CZ2015749A3 publication Critical patent/CZ2015749A3/cs
Publication of CZ306719B6 publication Critical patent/CZ306719B6/cs

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

Vynález se týká hliníkové slitiny, zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků, která obsahuje 6,5 až 7,5 % hmotn. Si, max. 0,3 % hmotn. Fe, max. 0,05 % hmotn. Cu, max. 0,05 % hmotn. Mn, 0,2 až 0,3 % hmotn. Mg, max. 0,01 % hmotn. Cr, max. 0,01 % hmotn. Ni, max. 0,12 % hmotn. Ti, max. 0,01 % hmotn. B, max. 0,1 % hmotn. Be, 0,3 až 0,5 % hmotn. Ca, max. 0,01 % hmotn. Cd, max. 0,02 % hmotn. Ga, max. 0,01 % hmotn. Li, max. 0,01 % hmotn. Na a max. 0,01 % hmotn. V a zbytek Al.

Description

Hliníková slitina zejména pro výrobu ftro výrobtf tenkostěnných a tvarově složitých odlitků Oblast techniky
Vynález se týká hliníkové slitiny^ zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků.
Dosavadní stav techniky V roce 1937 vyvinula firma Alcona ternární slitinu, která se považuje za klasického představitele sťlitin Al-Si. Slitina byla určena pro odlévání tenkostěnných, tvarově složitých, středně namáhaných odlitků. Později byly vyvinuty a patentovány v mnohých státech jiné slitiny na bázi Al-Si-Mg s vyššími mechanickými vlastnostmi. * V současné době se pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků, součástek pro automobilový a letecký průmysl, používají hliníkové slitiny typu Al-Si - Mg. Slitina Al-Si - Mg patří mezi vytvrditelné siluminy, kde je vytvrditelnost zabezpečená vylučováním fáze Mg2Si a je odvozena od binárního diagramu Al-Si. Slitina dosahuje v modifikovaném a vytvrzeném stavu pevnost v tahu kolem 200 MPa. Pevnostní vlastnosti siluminů Al-Si - Mg je možné pozitivně ovlivnit očkováním, kterým se dosáhne zjemnění zrna, kdy se dostaneme na hodnotu přibližující se 300 MPa. Slitina se vyznačuje velmi dobrou odolností vůči korozi a dobrými slévárenskými vlastnostmi. Slitina je především určena pro vysokotlakové lití, vykazuje však dobré vlastnosti i při lití do pískových forem, gravitačním litím a nízkotlakém lití. Co se týče tvorby staženin při lití do pískových forem, tvoří 1,1 až 1,2 %, při gravitačním lití je to 0,8 až 1,1 % a při vysokotlakém lití je to 0,5 až 0,7 %.
Jednou z nejefektivnějších možností výrazného zvýšení mechanických vlastností je očkování a modifikování slitin. Z experimentů vykonaných v oblasti očkování hliníkových slitin vyplývá, že přechodové kovy mají schopnost zjemňovat zrna těchto slitin. Mezi silná očkovadla patří titan, bor a zirkonium. Niob, chrom, molybden, nikl a cín vykazují slabší očkovací účinek. Rovněž modifikování siluminů bylo věnováno mnoho výzkumných prací, dodnes však není jednotný názor na mechanizmus modifikace. Objev modifikace slitin Al-Si byl postaven na přísadách sodíku. Později se prokázal podobný účinek lithia, draslíku, vápníku, stroncia, barya, boru, berylia a antimonu. V současnosti se nejvíce k modifikaci Al-Si slitin používá stroncium. Vápník je pátým nejrozšířenějším prvkem zemské kůry a po AI a Fe třetím nejrozšířenějším kovem. Vápníky jako i stroncium a baryum se vyrábějí v mnohem menším množství než například hořčík. Vyrábí se elektrolýzou roztaveného CaCI2, při styku se vzduchem na svém povrchu vytváří ochrannou oxidnitridovou vrstvičku. Kovový vápník slouží hlavně jako legovací látka pro zesílení hliníkových nosníků, k regulaci obsahu grafitického C v litině a k odstranění Bi z Pb. V současnosti norma ČSN EN 573 -3 a také norma ČSN EN 1706 neobsahuje v řadě 4xxxx žádnou obdobnou slitinu s Ca.
Podstata vynálezu Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny hliníkovou slitinou,zejména pro výrobu pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitky podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že obsahuje 6,5 až 7,5 % hmotn. Si, max. 0,3 % hmotn. Fe, max. 0,05 % hmotn. Cu, max. 0,05 % hmotn. Mn, 0,2 až 0,3 % hmotn. Mg, max. 0,01 % hmotn. Cr, max. 0,01 % hmotn. Ni, max. 0,12 % hmotn. Ti, max. 0,01 % hmotn. B, max. 0,1 % hmotn. Be, 0,3 až 0,5 % hmotn. Ca, max. 0,01 % hmotn. Cd, max. 0,02 % hmotn. Ga, max. 0,01 % hmotn. Li, max. 0,01 % hmotn. Na, max. 0,01 % hmotn. V a zbytek AI.
Vynález se týká nově vyvinuté slitiny typu AI - Si -Mg -Ca s obsahem dalších příměsových prvků, pro výrobu odlitků technologií vyso kot lakové ho a nízkotlakového lití s požadavkem na výborné slévárenské vlastnosti, jako je zabíhavost, vlastností týkajících se zlepšení obrobitelnosti(jako snížení opotřebení vyměnitelných břitových destiček, tvar a velikost třísky. Dále s požadavkem na chemické vlastnosti, především zachování korozní odolnosti oproti stejné slitině bez Ca a zlepšení mechanické vlastnosti;jako mez kluzu a tažnost. Vynález byl vyvinut s cílem aplikace nové slitiny pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků z důvodu širokého a aktuálního uplatnění v odvětví průmyslu, jako je letecký a automobilový.
Pro experimentální účely byla vybrána slitina AlSiTMgO^, a to především z důvodu svých dobrých slévárenských vlastnosti, mechanických vlastností;jako je vysoká pevnost, odolnost vůči korozi, a z důvodu širokého a aktuálního uplatnění v odvětví průmyslu, jako je letecký a automobilový - odlitky kol osobních automobilů, motorové díly. Slitina byla také vybrána z důvodu zvýšení mechanických vlastností, které je nejefektivnější v případě modifikování slitiny. U hliníkových slitin se pro zlepšení mechanických a technologických vlastností v značné míře a s různými obměnami používá proces očkování a modifikace. Hlavním cílem těchto metod je zvýšení počtu krystalizačních zárodků a tím způsobem působit na zjemnění struktury, nebo ovlivnit mechanizmus tuhnutí eutektika - způsob vyloučení Si, které pozitivně ovlivňují vlastnosti a přinášejí možnosti zlepšení mechanických vlastností.
Tento vynález představuje nově vyvinutou hliníkovou slitinu typu AI - Si - Mg - Ca, určenou pro technologii vysokotlakového lití, která vznikla na základě testování různého množství vápníku přidávaného do výchozí slitiny AISi7MgO,3. Díky navrženému chemickému složení zajišťuje výrazné zlepšení slévárenských vlastností^a to především zabíhavosti, dále také korozní odolnosti a obrobitelnosti. I po úpravě chemického složení zajišťuje relativní stálost mechanických vlastností.
Podstatou vynálezu je návrh chemického složení nově vyvinuté slitiny typu AI - Si - Mg - Ca, které díky optimálnímu obsahu vhodných legujících prvků společně s navrženým obsahem vápníku zaručuje výrazné zlepšení slévárenských vlastností,a to prioritně zabíhavosti, korozní odolnosti a obrobitelnosti, bez dalšího výrazně negativního vlivu na mechanické vlastnosti bez tepelného zpracování a po tepelném zpracování.
Na základě znalostí vlivu jednotlivých legujících prvků na mechanické vlastnosti ΑΙ-Si slitin byla vynalezená slitina nalegována prvky: Křemík - hlavní legující prvek, výrazně ovlivňuje slévárenské vlastnosti - zabíhavost, společně s přídavkem Mg vytváří intermetalickou fází Mg2Si umožňující vytvrzování slitiny.
Hořčík - zvyšuje pevnostní charakteristiky vytvrzováním, protože vytváří intermetalickou sloučeninu Mg2Si, přidává se v množství od 2 hmť. % kdy zlepšuje vlastnosti slitin. Negativně působí na zabíhavost, na odolnost vůči korozi nemá vliv a příznivě ovlivňuje třískové obrábění. Vápník - přidáním Ca klesá povrchové napětí o cca 50^6 a tím dochází ke zlepšení zabíhavosti. Zvyšuje odolnost vůči korozi. Zvyšuje rozpustnost vodíku vtavenině a tím je vápník odpovědný za přítomnost pórů v odlitcích.
Nová slitina AlSi7MgO,3CaO,5 s uvedeným chemickým složením má výborné slévárenské vlastnostmi - zvýšení zabíhavosti o cca 20 % a je vhodná pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků. Dále má zvýšenou mez pevnosti a tažnosti v porovnání s obdobnou slitinou bez vápníku a umožňuje snížit opotřebení nástrojů k obrábění. o
U
Objasnění jbbrázků nd vvkreséefrt
Hliníková slitina zejména pro výrobu fero-výrobuf tenkostěnných a tvarově složitých odlitků podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsána na konkrétních příkladech provedení a s pomocí přiložených výkresů, kde na gfbr. 1 je mikrostruktura slitiny AlSi7MgO,3CaO,5 <s s vyznačenými místy pro bodovou EDS analýzu. Na fibr. 2 je porovnání opotřebení nástroje u <s slitiny AlSi7MgO,3 a slitiny s obsahemAISi7MgO,3Ca 0,5. Na Qbr. 3 je srovnání průměrných hodnot meze kluzu v tahu pro vzorky bez TZ a vzorky s TZ ze slitiny AISi7MgO,3 s různým Cf obsahem vápníku. Na ®br. 4 je srovnání průměrných hodnot meze pevnosti v tahu pro vzorky <s bez TZ a vzorky s TZ ze slitiny AISi7Mg0,3 s různým obsahem vápníku. Na 0br. 5 je srovnání průměrných hodnot tažnosti pro vzorky bez TZ a vzorky s TZ ze slitiny AISi7MgO,3 s různým obsahem vápníku. Příklady uskutečnění vynálezu Příkladná hliníková slitina pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků obsahuje 6,5 až 7,5 % hmotn. Si, max. 0,3 % hmotn. Fe, max. 0,05 % hmotn. Cu, max. 0,05 % hmotn. Mn, 0,2 až 0,3 % hmotn. Mg, max. 0,01 % hmotn. Cr, max. 0,01 % hmotn. Ni, max. 0,12 % hmotn. Ti, max. 0,01 % hmotn. B, max. 0,1 % hmotn. Be, 0,3 až 0,5 % hmotn. Ca, max. 0,01 % hmotn. Cd, max. 0,02 % hmotn. Ga, max. 0,01 % hmotn. Li, max. 0,01 % hmotn. Na, max. 0,01 % hmotn. V a zbytek AI. Z binárního diagramu Al-Ca je čitelná rozpustnost vápníku v hliníku do určité míry. t
Percentuální množství rozpustnosti při různých teplotách jsou uvedeny vTab. 1. Struktura obsahuje hrubé desky fáze CaAI4 s tetragonální prostorově centrovanou mřížkou, s teplota parametrem mřížky a = 4.35 A, c = 11,07 A. Eutektikum je na 8,1 % vápníku a feedtání má 616 °C (1141'F), CaAl4 se tvoří do 15 % vápníku, pak dochází ke vzniku peritektické proměny při teplotě 700 °C (1292“F), mezi CaAl2 a taveninou. CaAI2 má krychlovou plošně centrovanou mřížku s parametrem a = 8,02 a 24 atomů na jednotku buňky. Z hlediska binárního diagramu Al-Ca se jedná o nadeutektickou slitinu. Předpokládá se, že takováto slitina bude obsahovat eutektikum (a + AICa4) a hrubé desky fáze CaAl4. t VXab. 2 jsou uvedeny fyzikální vlastnosti prvků slitiny AISi7MgO,3 a vápníku, který je použit jako modifikátor slitiny. Názory na modifikování Al-Si vápníkem se v podstatě rozcházejí. Část autorů považuje vápník za modifikátor, druhá část právě proto, že má vápník určitý modifikační účinek, ho považuje za prvek škodlivý, protože struktura modifikována vápníkem je horší kvality^jako v případě modifikování sodíkem. Účinnost modifikačního efektu je delší. Při pomalém tuhnutí se tvoří lamelární struktura eutektika s průvodními typickými staženinami, které se nedají eliminovat ani použitím nálitků. Přítomnost vápníku jako nečistoty (cca od 0,01 hm(. %) v slitinách Al-Si se projevuje zvýšenou oxidací(co má za následek porezitu a mikrokavity.
Tab. 1 Rozpustnost vápníku v hliníku při různých teplotách
Tab. 2 Fyzikální vlastnosti prvků
Na základě provedených experimentů bylo navrženo optimální chemické složení nové slitiny podle tohoto vynálezu.
Makrostruktura odlitku slitiny AlSi7MgO,3CaO,5 je odlišná od předchozích odlitků. Hustota porezity je u tohoto odlitku nižší, než v předchozích případech. Odlitek s obsahem vápníku 0,5 ,9^ hrrý' % vykazuje při pozorování makrostruktury nižší stupeň porezity a minimální projev staženiny v horné části odlitku. U strukturální analýzy nové slitiny je patrné shlukování sé porézních míst a výskyt zhrubnutých částic eutektického křemíku na okraji dendritů. Ke shlukování porézních míst může docházet z důvodu zvyšování naplynění v důsledku přidávání vápníku. Při dvěstěnásobném zvětšení bylo viditelné, že zhrubnuté částice eutektického křemíku mají tvar dlouhých jemných jehlic a hrubých ostrohranných částic nepravidelného geometrického tvaru, které předpokládají přítomnost různých typů intermetalických fázi s vápníkem - CaSi2 a dalšího neznámého složení. Při pohledu na mikrostrukturu je zřetelně rozpoznatelný vliv vápníku přidávaného do slitiny, dochází ke zhrubnutí jehlic a ostrohranných částic křemíku. Morfologii těchto částic je nejlépe poznat při pětisetnásobném zvětšení. Křemík je v podobě protáhlých jehlic, kde se šířka těchto jehlic pohybuje v rozmezí 1 až 2 pm a délka v rozmezí 40 až 100 pm, u ostrohranných částic je rozměr 5 až 10 pm. <3
Na ®br. 1 je snímek mikrostruktury slitiny AlSi7Mg0,3Ca0,5 s vyznačenými místy pro bodovou t EDS analýzu. Na základě výsledků bodové EDS analýzy - Jab. 3 a pomocí výpočtů stechiometrického poměrů byly analyzovány jednotlivé morfologicky různorodé intermetalické fázi s vápníkem typu dlouhých jemných jehlic CaAl6Si4.
Tab. 3 Výsledky chemické analýzy jednotlivých spekter u slitiny AlSi7MgO,3CaO,5
Při zkoušce korozní odolnosti u nové slitiny je velikost plošného korozního napadení nižší než v předešlých zkoumaných případech. Předpokládaným důvodem může být právě množství Λ vápníku obsaženého ve slitině, pozorovaná makrostruktury vykazuje nižší stupeň porezity a nižší stupeň plošného napadení korozí.
Dochází tady ke shlukování porézních míst z důvodu zvyšování naplynění, k častějšímu výskytu zhrubnutých částic eutektického křemíku na okraji dendritů, které byly identifikovány^ jako nové intermetalické fáze typu CaAI6Si4, které se projevují jako jemné jehlice nebo hrubé ostrohranné částice nepravidelného geometrického tvaru. U tohoto typu slitiny se objevuje důlková koroze, ve snížené míře. Koroze napadá především místa, kde se nachází tuhý roztok a, jako i v předchozích případech. Velikost míst plošného korozního napadení, také klesá na přibližně 15 pm. Při stonásobném zvětšení je místo napadeno důlkovou korozí, i u tohoto typu korozního napadení je viditelná změna ,a to v pozitivním smyslu, kde se projevuje úpadek plošného korozního napadení, koroze postupuje do hloubky maximálně několik desítek pm. Při obrábění a zkoušce obrobitelnosti nové slitiny byly řezné podmínky stanoveny především vůči typu použitého stroje a nástroje. Použitým nástrojem byly VBD Pramet DCMT070202E-UR. Na základě obráběného materiálu a použitého stroje a nástroje byly stanoveny následující podmínky. Hloubka záběru ap = 1 mm a posuv na otáčku f = 0,12 mm, tyto podmínky byly zvoleny proto, aby byla destička maximálně zatížená a opotřebení se projevilo, vzhledem k obráběnému materiálu. Řezná rychlost byla přizpůsobená maximálním otáčkám n, použitého soustruhu Emcomat - 14 s. Z důvodu využití maximálních hodnot otáček stroje, byla řezná r rychlost stroje upravena a to na hodnotu vc = 226 m/min, při této rychlosti, jsou otáčky stjoje 3998,585 ot/min. K úpravě hodnot došlo z důvodu maximálního zatížení, aby došlo k projevení se opotřebení.
Naměřené hodnoty pro břitovou destičku po obrábění slitiny AISi7MgO,3CaO,5 jsou vjfab. 4. Tab. 4 Hodnoty naměřené pro VBD po obrábění slitiny AISi7MgO,3CaO,5
<5
Na i4a &amp;br. 2 je graf, který porovnává průměrné hodnoty opotřebení břitové destičky výchozí slitiny AISi7MgO,3 a vzorků nově vyvinuté slitiny AlSi7Mg,3CaO,5. Hodnoty potvrzují předpoklady to je pozitivní vliv vápníku na opotřebení nástroje. Měření třísky na slitině AISi7MgO,3CaO,5 bylo provedeno odebráním 5 kusů třísky po obrobení všech odlitků, za účelem měření velikosti třísky a definování tvaru třísky. Tato tříska je podle třídníku třísek definována jako tříska vinutá krátká s převahou 3 až 5 závitů, a průměr t naměřených hodnot je vjfab. 5.
Tab. 5 Průměrná hodnota délky třísky pro slitinu AISi7MgO,3CaO,5
Dále jsou uvedeny mechanické vlastnosti nové slitiny, t t V Xab. 6 jsou všechny naměřené hodnoty vzorků slitiny AISi7MgO,3CaO,5 a v Kab. 7 jsou průměrné hodnoty některých vybraných parametrů/, Rp0,2 mez skluzu v tahu, Rm mez pevnosti v tahu a A tažnost. U vzorků po tepelném zpracování jsou pevnostní charakteristiky opět nižší. Vzorek číslo 2 bez tepelného zpracování vykazuje odlišné výsledky ve všech charakteristikách, k čemu mohlo dojít vlivem přítomnosti vad v odlitku. Pro výpočet průměrných hodnot jsou vypuštěny hodnoty, které byly ovlivněny vadami, aby nedošlo ke zkreslení výsledků statické zkoušky v tahu. V tomto případě se jedná o vzorek 2. U vzorků s obsahem vápníku 0,5 hmj. % byly manuálně dopočítány všechny hodnoty meze kluzu.
Tab. 6 Naměřené hodnoty pro statickou zkoušku v tahu AISi7MgO,3CaO,5
Tab. 7 Průměrné hodnoty pro statickou zkoušku v tahu AISi7MgO,3CaO,5
Do výpočtů průměrných hodnot nebyly zahrnuty vzorky, u kterých se projevily vady v odlitkiu a mohly by mít za následek zkreslení výsledků statické zkoušky. Jedná se o vzorek číslo 10 u slitiny AlSi7MgO,3 s 0,1 hrrt. % Ca TZ, o vzorek 2 u slitiny AlSi7MgO,3 s 0,5 hm(. % Ca bez TZ a o (hr,h vzorek 1 u slitiny AlSi7MgO,3 s 1 hmfí % Ca bez TZ. , a
Na l)ía Obr. 3 je srovnání průměrných hodnot meze kluzu v tahu pro všechny typy vzorků. Z grafu plyne, že hodnoty meze kluzu jsou vyšší pro vzorky bez tepelného zpracování.
Qyr\
Nejvyšších hodnot dosahuje výchozí slitina s obsahem vápníku 0 hrry: %. Stejnou závislost mají i vzorky po tepelném zpracování, postupně v závislosti na obsahu vápníku hodnoty meze kluzu klesají. a
Na $br. 4 je srovnání průměrných hodnot meze pevnosti v tahu pro všechny typy vzorků. Srovnání hodnot ukazuje, že mez pevnosti vzorků bez tepelného zpracování vykazuje nejvyšší hodnoty u výchozí slitiny. Postupným přidáváním vápníku do výchozí slitiny dochází k poklesu hodnot. K výrazným změnám směrem k nižším hodnotám dochází především u slitiny s
O., h plH obsahem vápníku 0,5 hm(f % a 1 hnnf %. U slitin po tepelném zpracování jsou hodnoty meze pevnosti nižší než v případě vzorků bez tepelného zpracování. Přidáním vápníku (0,1 až 0,5 hmí % Ca) do této tepelně upravené slitiny dochází k malému zvýšení meze pevnosti, dalším zvýšením obsahu vápníku na 1 hrrvP% se hodnota meze pevnosti opět snižuje. Modifikací slitiny AlSi7Mg0,3 vyšších hodnot meze pevnosti nedosáhneme, rovněž ani tepeln/m zpracováním slitin. Nejvyšší průměrná hodnota meze pevnosti byla dosažena u výchozí slitiny bez tepelného zpracování a to 279,6 MPa. 6
Další zkoumaná charakteristika je tažnost, graf průměrných hodnot je na tyé $br. 5. Ke zvýšení i tažnosti dochází po přidání 0,1 hrpí. % vápníku bez tepelného zpracování. Dalším přidáním vápníku tažnost prudce klesá. U vzorků po tepelném zpracování byly dosaženy nejlepší výsledky tažnosti u slitiny s 0,1 hm[. % vápníku, jednalo se o celkově nejvyšší hodnotu tažnosti u všech vzorků jtaj tepelně zpracovaných,tak i vzorků bez tepelného zpracování. Vysokých hodnot tažnosti bylo také dosaženo po tepelném zpracování slitiny s obsahem vápníku 0,5 φύ\ hm£ %. Můžeme tedy konstatovat, že přidáním vápníku do slitiny AISi7Mg0,3 dosáhneme vyšších hodnot tažnosti a stejný vliv má i tepelné zpracování. r t-ΰ
Nejvyšší průměrná dosažená hodnota tažnosti byla 7,425 % při obsahu vápníku 0,1 hrry. % po tepelném zpracování. Částeční vliv na snížení meze pevnosti a hodnoty tažnosti má způsob lití, který byl zvolen - gravitační lití, co je důvodem pro vznik porezity a výskyt nežádoucích příměsí, vměstků a oxidických blan. Dalším důvodem jsou změny ve struktuře, kde dochází ke vzniku zhrubnutých částic eutektického křemíku a vznik nových intermetalických fází tvaru jehlic a desek.
Zabíhavost nové slitiny souvisí přímo se vznikem vady nezaběhnutí a částečně se zavaleninami. Zkouška zabíhavosti na Curryho spirále je představitelem zkoušky, kdy je zkušební odlitek ve vodorovné rovině. Zkouška byla provedena na zkrácené Curryho spirále. Směs pro výrobu formy byla tvořena křemenným ostřivem, bentonitovým pojivém, kamenouhelnou moučkou a 3,5 % vody. Tavení připravených odlitků probíhalo v grafitovém kelímku a v elektrické odporové peci PEK-1 při teplotě 750^C. Po natavení byla tavenina pokaždé ošetřená rafinační solí a z povrchu taveniny byly staženy stěry. Po změření teploty byla tavenina o teplotě 720 °C odlita s co nekratší časovou prodlevou do dutiny slévárenské formy. Bylo dodržováno, aby čas lití nepřesáhl 5 s. b V jfab. 8 jsou naměřené hodnoty délky Curryho spirály pro jednotlivé slitiny. Z provedených experimentů zabíhavosti u hliníkové slitiny ze skupiny podeutektických siluminu AISi7MgO,3 je možné konstatovat, že přidáváním vápníku do zkoumané slitiny dochází k zlepšování zabíhavosti. Porovnáním odlitků bez přidání vápníku a odlitků s přidaným obsahem vápníku v / 0,5 a ϋ% Ca byl prokázán jednotný stoupající trend vlivu vápníku na zabíhavost slitiny. Délka ^ fy /) odlitků po přidání Ca 0,5 hrry. % Ca je o 8 cm delší a po dalším přidání 1 hrryí % Ca narůstá o dalších 5 cm v porovnání s hodnotou naměřenou pro výchozí slitinu, Proto je možné konstatovat, že přidávání vápníku má pozitivní vliv na zabíhavost u dané slitiny. U odlitku s V' obsahem vápníku 0,1;% došlo k chybě v procesu odlévání, jelikož je potřebné dodržet některé Λ· známé podmínky, které zabíhavost ovlivňují a patří mezi ně teplota formy, povrch odlitku, kterým slitina teplo ztrácí, interval tuhnutí, rychlost pohybu slitiny a schopnost formy odebírat teplo odlitku.
Tab. 8 Hodnoty Curryho spirály pro jednotlivé typy slitiny AISi7MgO,3Ca
Průmyslová využitelnost
Hliníková slitina podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění při výrobě tenkostěnných a tvarově složitých odlitků(zejména pro automobilový a letecký průmysl.

Claims (2)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
  2. 1. Hliníková slitina, zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků, vyznačující se tím, že obsahuje 6,5 až 7,5 % hmotn. Si, max. 0,3 % hmotn. Fe, max. 0,05 % hmotn. Cu, max. 0,05 % hmotn. Mn, 0,2 až 0,3 % hmotn. Mg, max. 0,01 % hmotn. Cr, max. 0,01 % hmotn. Ni, max. 0,12 % hmotn. Ti, max. 0,01 % hmotn. B, max. 0,1 % hmotn. Be, 0,3 až 0,5 % hmotn. Ca, max. 0,01 % hmotn. Cd, max. 0,02 % hmotn. Ga, max. 0,01 % hmotn. Li, max. 0,01 % hmotn. Na, max. 0,01 % hmotn. V a zbytek AI.
CZ2015-749A 2015-10-25 2015-10-25 Hliníková slitina zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků CZ306719B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-749A CZ306719B6 (cs) 2015-10-25 2015-10-25 Hliníková slitina zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-749A CZ306719B6 (cs) 2015-10-25 2015-10-25 Hliníková slitina zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2015749A3 true CZ2015749A3 (cs) 2017-05-24
CZ306719B6 CZ306719B6 (cs) 2017-05-24

Family

ID=59021056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-749A CZ306719B6 (cs) 2015-10-25 2015-10-25 Hliníková slitina zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ306719B6 (cs)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB769484A (en) * 1952-06-30 1957-03-06 Willi Neu Zinc-aluminium alloy bearings and other workpieces exposed in use to sliding surfacefriction
GB909948A (en) * 1960-04-13 1962-11-07 Rolls Royce Method of making turbine blades
JPH1017977A (ja) * 1996-06-28 1998-01-20 Sumitomo Metal Ind Ltd Mo−Si系合金およびその溶解方法
NO20016355D0 (no) * 2001-12-21 2001-12-21 Norsk Hydro As Aluminium kjöleribbe med forbedret styrke og bestandighet
JP5300118B2 (ja) * 2007-07-06 2013-09-25 日産自動車株式会社 アルミニウム合金鋳物の製造方法
CN103146961B (zh) * 2013-03-08 2015-02-04 河南省银湖铝业有限责任公司巩义分公司 汽车轮毂用合金锭及其生产方法
DE102014209102A1 (de) * 2014-05-14 2015-11-19 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Verfahren zur Herstellung eines Motorbauteils, Motorbauteil und Verwendung einer Aluminiumlegierung

Also Published As

Publication number Publication date
CZ306719B6 (cs) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2508079C (en) Castable magnesium alloys
CN111032897A (zh) 形成铸造铝合金的方法
Fabrizi et al. The influence of Sr, Mg and Cu addition on the microstructural properties of a secondary AlSi9Cu3 (Fe) die casting alloy
TWI539014B (zh) 低鉛鑄錠
JP5923117B2 (ja) 金属合金の微細化方法
JP5703881B2 (ja) 高強度マグネシウム合金およびその製造方法
JP2007211310A (ja) 半融合金鋳造用原料黄銅合金
CA3012592A1 (en) Unleaded free-cutting brass alloys with excellent castability, method for producing the same, and application thereof
US7041179B2 (en) High strength creep resistant magnesium alloys
Basavakumar et al. Impact toughness in Al–12Si and Al–12Si–3Cu cast alloys—Part 1: Effect of process variables and microstructure
WO2012058628A2 (en) Low lead ingot
JP4526768B2 (ja) マグネシウム合金
KR20230069152A (ko) 알루미늄 주조 합금
CN112981190A (zh) 用于模铸的铝合金和使用该用于模铸的铝合金制造铸造铝合金的方法
Hiremath et al. Effect of end chills, reinforcement content and carburization on the hardness of LM25-borosilicate glass particulate composite
Borko et al. The Impact of Sr content on Fe-intermetallic phases morphology changes in alloy AlSi10MgMn
CZ2015749A3 (cs) Hliníková slitina zejména pro výrobu tenkostěnných a tvarově složitých odlitků
Eqal et al. Characterization of Microstructure and Mechanical Properties of CuCr Alloy Produced by Stir Casting
Ramli et al. Microstructure and mechanical properties of Al-Si cast alloy grain refined with Ti-B-Sr-Sc-Mg
Samuel et al. Intermetallics formation, hardness and toughness of A413. 1 type alloys: role of melt and aging treatments
Cinto et al. Development of High Strength to Weight Ratio Aluminium–Magnesium Alloy with Enhanced Corrosion Resistance
Matejka et al. Influence of Zr on AlSi9Cu1Mg alloy cast in ceramic
CN110709526A (zh) 铝合金及铝合金铸造品
Mandal et al. Development of a novel hypereutectic aluminum-siliconmagnesium alloy for die casting
Pasierb et al. Effect of Titanium Alloying of Zn-Al-Cu Alloys for High Pressure Die Casting in Production Conditions