EA033989B1 - Superplastic aluminium alloy (variants), use thereof and product made therefrom - Google Patents

Superplastic aluminium alloy (variants), use thereof and product made therefrom Download PDF

Info

Publication number
EA033989B1
EA033989B1 EA201891097A EA201891097A EA033989B1 EA 033989 B1 EA033989 B1 EA 033989B1 EA 201891097 A EA201891097 A EA 201891097A EA 201891097 A EA201891097 A EA 201891097A EA 033989 B1 EA033989 B1 EA 033989B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
superplastic
aluminum alloy
alloy
alloy according
zirconium
Prior art date
Application number
EA201891097A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201891097A1 (en
EA033989B9 (en
Inventor
Анастасия Владимировна Михайловская
Антон Дмитриевич Котов
Владимир Кимович Портной
Анна Алексеевна Кищик
Михаил Сергеевич Кищик
Original Assignee
Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий"
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 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" filed Critical Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий"
Priority to PCT/RU2015/000731 priority Critical patent/WO2017078558A1/en
Publication of EA201891097A1 publication Critical patent/EA201891097A1/en
Publication of EA033989B1 publication Critical patent/EA033989B1/en
Publication of EA033989B9 publication Critical patent/EA033989B9/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent

Abstract

The present disclosure relates to a superplastic aluminium alloy useful in manufacturing semi-products and articles of manufacture by superplastic forming. The superplastic aluminium alloy disclosed comprises 3.3 to 5.9 wt.% magnesium, 0.6 to 1.2 wt.% nickel, 0.4 to 1.2 wt.% iron, 0.12 to 0.35 wt.% zirconium, 0.03 to 0.4 wt.% chromium, 0.03 to 0.9 wt.% manganese, the balance being aluminium and unavoidable impurities. In one embodiment, the alloy further comprises up to 0.5 wt.% scandium. Sheets made of the alloy according to the present disclosure exhibit high-speed superplasticity at the temperatures of 490-540°C, i.e. elongation to fracture of at least 400% at the strain rate of 10cwhile maintaining strength properties at least comparable, or even superior to those of conventional superplastic Al-Mg alloys. The present disclosure further relates to a use of the superplastic alloy for making products by superplastic forming and to a product made from such alloy.

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области физической металлургии и к технологиям обработки материалов. В частности, настоящее изобретение относится к сверхпластичным сплавам на основе алюминия с магнием (Mg) в качестве второго основного компонента, которые имеют микрозернистую структуру и предназначены для изготовления материалов с высокими технологическими характеристиками, полуфабрикатов и изделий, полученных путем сверхпластичного формования, для применения в различных отраслях промышленности, включая автомобильную промышленность, аэрокосмическую промышленность, судостроение и другие отрасли промышленности.The present invention relates to the field of physical metallurgy and to materials processing technologies. In particular, the present invention relates to superplastic alloys based on aluminum with magnesium (Mg) as the second main component, which have a micrograin structure and are intended for the manufacture of materials with high technological characteristics, semi-finished products and products obtained by superplastic molding, for use in various industries, including the automotive industry, aerospace, shipbuilding and other industries.

Уровень техникиState of the art

Сверхпластичные сплавы представляют собой металлы с кристаллической структурой, которые могут быть растянуты в несколько раз от их первоначального размера без разрушения при деформации при растяжении при повышенных температурах. При вытяжке под напряжением сверхпластичные сплавы удлиняются и равномерно утоняются вместо образования шейки (т.е. местного сужения), приводящего к разрушению. Такие металлы обычно имеют мелкозернистую кристаллическую структуру, как правило, со средним размером частиц менее 10 мкм или еще меньше, что обеспечивает эффект скольжения границ зерен и, тем самым, сверхпластичную деформацию. Такие сплавы применяют в промышленности уже несколько десятилетий, главным образом в автомобильной, авиационной, аэрокосмической и судостроительной промышленностях.Superplastic alloys are metals with a crystalline structure that can be stretched several times from their original size without breaking under tensile deformation at elevated temperatures. When stretched under tension, superplastic alloys elongate and evenly thin out instead of the formation of a neck (i.e., local narrowing), leading to destruction. Such metals usually have a fine-grained crystalline structure, as a rule, with an average particle size of less than 10 microns or even smaller, which provides the effect of grain boundary sliding and, thereby, superplastic deformation. Such alloys have been used in industry for several decades, mainly in the automotive, aviation, aerospace and shipbuilding industries.

Сверхпластичные алюминиевые сплавы обычно содержат значительное количество легирующих элементов, наиболее распространенные из которых представляют собой магний, цинк, медь и литий. Типичные примеры коммерческих сплавов включают АА2004 (Supral 100), высокопрочный алюминиевый сплав 7475 и сплавы Al-Mg серии АА5000. Среди последних один из самых доступных коммерческих сплавов представляет собой АА5083 (Al-4,7Mg-0,86Mn-0,04Cu-0,09Si-0,21Fe-0,05Zn), который имеет относительное удлинение 300-350% при 520-540°C и скорости деформации 10-3 c-1, которую считают оптимальной скоростью деформации для указанного сплава. Однако такая скорость деформации недостаточно высока, чтобы обеспечить высокоскоростное сверхпластичное формование, которое была бы востребовано в промышленности. Таким образом, при скоростях деформации 10-4-10-3 с-1, оптимальных для большинства известных Al-Mg сплавов, формование небольшого изделия средней сложности занимает от 20 до 60 мин и более.Superplastic aluminum alloys usually contain a significant amount of alloying elements, the most common of which are magnesium, zinc, copper and lithium. Typical examples of commercial alloys include AA2004 (Supral 100), high-strength aluminum alloy 7475, and Al-Mg alloys of the AA5000 series. Among the latter, one of the most affordable commercial alloys is AA5083 (Al-4.7Mg-0.86Mn-0.04Cu-0.09Si-0.21Fe-0.05Zn), which has an elongation of 300-350% at 520- 540 ° C and a strain rate of 10 −3 s −1 , which is considered the optimum strain rate for the specified alloy. However, such a strain rate is not high enough to provide high-speed superplastic molding that would be in demand in industry. Thus, at strain rates of 10 -4 -10 -3 s -1 , optimal for most known Al-Mg alloys, the formation of a small product of medium complexity takes from 20 to 60 minutes or more.

В связи с этим предпринимались многочисленные попытки создания сверхпластичного сплава Al-Mg, который был бы способен к высокоскоростному сверхпластичному формованию без потери характеристик относительного удлинения и прочностных свойств. Один из известных сплавов представляет собой Alnovi-1 (Al-4,5Mg-0,7Mn-0,12Cr<0,1Fe-<0,1Si), производимый Furukawa-Sky Aluminium Corp. (JP), который может подвергаться формованию при 10-2 c-1, при этом относительное удлинение при указанной скорости деформации составляет 250%. Модификация указанного сплава Alnovi-U (Al-4,75Mg-1,42Mn-0,05Fe-0,03Si) от Furukawa-Sky Aluminium Corp. имеет относительное удлинение 300% при скорости деформации 10-2 c-1 при 470°C.In this regard, numerous attempts have been made to create a superplastic Al-Mg alloy, which would be capable of high-speed superplastic forming without loss of elongation characteristics and strength properties. One of the known alloys is Alnovi-1 (Al-4,5Mg-0,7Mn-0,12Cr <0,1Fe- <0,1Si), manufactured by Furukawa-Sky Aluminum Corp. (JP), which can be molded at 10 -2 s -1 , while the elongation at the specified strain rate is 250%. Modification of the specified Alnovi-U alloy (Al-4.75Mg-1.42Mn-0.05Fe-0.03Si) from Furukawa-Sky Aluminum Corp. has an elongation of 300% at a strain rate of 10 -2 s -1 at 470 ° C.

Дальнейшие исследования в данной области были сфокусированы на изменении матрицы сплава Al-Mg-Mn за счет различных легирующих элементов, таких как цинк, медь, железо, хром, титан или цирконий, предпочтительно за счет более дешевых элементов. В частности, в EP 0297035 предложен сверхпластичный алюминиевый сплав, содержащий 4,54 мас.% Mg, 1,2 мас.% Fe, 0,24 мас.% Mn, 0,15 мас.% Zr, 0,10 мас.% Si и 0,03 мас.%И. При испытании при скорости деформации 0,5х103 c-1 при 490°C указанный сплав имел относительное удлинение 550-585%, однако относительное удлинение при более высоких скоростях деформации не исследовалось.Further research in this area has focused on altering the Al-Mg-Mn alloy matrix due to various alloying elements such as zinc, copper, iron, chromium, titanium or zirconium, preferably due to cheaper elements. In particular, EP 0297035 proposes a superplastic aluminum alloy containing 4.54 wt.% Mg, 1.2 wt.% Fe, 0.24 wt.% Mn, 0.15 wt.% Zr, 0.10 wt.% Si and 0.03 wt.% And. When tested at a strain rate of 0.5 × 10 3 s -1 at 490 ° C, this alloy had an elongation of 550-585%, however, the elongation at higher strain rates was not investigated.

В заявке на патент Японии № 63G 107815, поданной Kobe Steel LTD, описан сверхпластичный алюминиевый сплав, содержащий 2-5 мас.% Mg, 0,5-3,0 мас.% Fe и один или более элементов, выбранных из 0,05-1,5 мас.% Mn, 0,05-0,5 мас.% Cr, 0,05-0,5 мас.% Zr, 0,05-0,5 мас.% Va и <0,15% Ti. Сплав имеет относительное удлинение 500-650% при испытании при скорости деформации 0,5х10-3 c-1 при 500°C; относительное удлинение при более высоких скоростях деформации не исследовалось.Japanese Patent Application No. 63G107815, filed by Kobe Steel LTD, describes a superplastic aluminum alloy containing 2-5 wt.% Mg, 0.5-3.0 wt.% Fe and one or more elements selected from 0.05 -1.5 wt.% Mn, 0.05-0.5 wt.% Cr, 0.05-0.5 wt.% Zr, 0.05-0.5 wt.% Va and <0.15% Ti. The alloy has a relative elongation of 500-650% when tested at a strain rate of 0.5x10 -3 s -1 at 500 ° C; elongation at higher strain rates has not been investigated.

Другой подход был использован в патенте США № 5405462, в котором предложены термически обработанные порошковые композиции, содержащие алюминий в качестве основного элемента и различные легирующие элементы, в том числе Fe, Ni, Mn, Cr, Zr, Zn, Ti, Si, V, мишметаллы и другие металлы в различных комбинациях. Испытуемые сплавы показали весьма хорошие высокоскоростные сверхпластичные свойства (например, относительное удлинение данных сплавов составило 360-1060% при скорости деформации 100 с-1 при 550°C). Однако процесс получения сплава является настолько сложным, дорогостоящим и долгим, что его вряд ли когда-нибудь реализуют в рамках промышленного крупномасштабного производства.Another approach was used in US patent No. 5405462, which proposed heat-treated powder compositions containing aluminum as the main element and various alloying elements, including Fe, Ni, Mn, Cr, Zr, Zn, Ti, Si, V, mischmetals and other metals in various combinations. The test alloys showed very good high-speed superplastic properties (for example, the relative elongation of these alloys was 360-1060% at a strain rate of 10 0 s -1 at 550 ° C). However, the process of obtaining the alloy is so complex, expensive and long that it is unlikely to ever be realized in the framework of industrial large-scale production.

Таким образом, по-прежнему существует потребность в сверхпластичном алюминиевом сплаве, который был бы способен к высокоскоростной сверхпластичной деформации, сохраняя при этом хорошие характеристики относительного удлинения и прочностные свойства. Эта и другие задачи решены в настоящем изобретении, как более подробно описано ниже.Thus, there is still a need for a superplastic aluminum alloy that is capable of high-speed superplastic deformation, while maintaining good elongation characteristics and strength properties. This and other objectives are solved in the present invention, as described in more detail below.

- 1 033989- 1,033989

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Согласно настоящему изобретению предложен сверхпластичный алюминиевый сплав, обладающий хорошим сверхпластичным удлинением при скорости деформации не более 10 c-1, при этом его прочностные характеристики, по меньшей мере, сопоставимы или даже превосходят характеристики известных сверхпластичных Al-Mg сплавов.The present invention provides a superplastic aluminum alloy having good superplastic elongation at a strain rate of not more than 10 s -1 , while its strength characteristics are at least comparable to or even superior to those of known superplastic Al-Mg alloys.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к сверхпластичному алюминиевому сплаву, содержащему магний, никель, железо, цирконий, хром и марганец в следующих количествах, мас.%:In one aspect, the present invention relates to a superplastic aluminum alloy containing magnesium, nickel, iron, zirconium, chromium and manganese in the following amounts, wt.%:

Магний от 3,3 до 5,9Magnesium 3.3 to 5.9

Никель от 0,6 до 1,2Nickel from 0.6 to 1.2

Железо от 0,4 до 1,2Iron from 0.4 to 1.2

Цирконий от 0,12 до 0,35Zirconium from 0.12 to 0.35

Хром от 0,03 до 0,4Chrome from 0.03 to 0.4

Марганец от 0,03 до 0,9 алюминий и неизбежные примеси остальное.Manganese from 0.03 to 0.9 aluminum and the inevitable impurities rest.

Как неожиданно было обнаружено авторами настоящего изобретения, такой состав сплава обеспечивает улучшенные характеристики высокоскоростной сверхпластичной деформации (СПД). Не желая ограничиваться какой-либо конкретной теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что указанные улучшенные характеристики достигаются, по меньшей мере частично, за счет образования конкретной микро/нанозернистой структуры сплава, где микрочастицы и наночастицы диспергированы в алюминиевой матрице. Указанная конкретная структура сплава согласно изобретению характеризуется наличием как крупных, почти глобулярных частиц Al9FeNi со средним размером частиц от примерно 1 до 2 мкм и объемным содержанием от примерно от 4 до 8 об.% , так и мелкодисперсных частиц Al6(Mn, Cr) и Al3Zr со средним размером частиц менее примерно 100 нм и объемным содержанием от примерно от 0,3 до 6 об.% Крупные частицы Al9FeNi фазы обеспечивают вызванное частицами зарождение центров кристаллизации во время рекристаллизации. Тем самым, благодаря повышенной концентрации дислокаций, создаваемых при деформации в местных участках вблизи крупных частиц, указанные частицы способствуют зарождению новых зерен, тем самым обеспечивая образование более мелкодисперсной зеренной структуры. Дисперсные частицы эффективно стабилизируют рекристаллизованное зерно при высоких температурах. Кроме того, согласно конкретным вариантам реализации при содержании циркония примерно от 0,12 до 0,35 мас.% частицы Al3Zr подавляют статическую рекристаллизацию, тем самым обеспечивая более мелкие зерна во время СПД.As was unexpectedly discovered by the inventors of the present invention, such an alloy composition provides improved characteristics of high speed superplastic deformation (SPD). Without wishing to be limited to any particular theory, the authors of the present invention believe that these improved characteristics are achieved, at least in part, by the formation of a specific micro / nanogranular alloy structure, where microparticles and nanoparticles are dispersed in an aluminum matrix. The specified specific alloy structure according to the invention is characterized by the presence of both large, almost globular Al 9 FeNi particles with an average particle size of from about 1 to 2 μm and a volume content of from about 4 to 8 vol.%, And fine particles of Al 6 (Mn, Cr ) and Al 3 Zr with an average particle size of less than about 100 nm and a volume content of from about 0.3 to 6 vol.% Large particles of Al 9 FeNi phases provide nucleation of crystallization centers caused by particles during recrystallization. Thus, due to the increased concentration of dislocations created during deformation in local areas near large particles, these particles contribute to the nucleation of new grains, thereby ensuring the formation of a finely dispersed grain structure. Dispersed particles effectively stabilize recrystallized grain at high temperatures. In addition, according to particular embodiments, when the zirconium content is from about 0.12 to 0.35 wt.%, Al 3 Zr particles suppress static recrystallization, thereby providing finer grains during SPD.

Следует понимать, что в настоящем изобретении термин сплав используют взаимозаменяемо с термином материал сплава, и соответственно термин сверхпластичный сплав используют взаимозаменяемо с термином материал сверхпластичного сплава.It should be understood that in the present invention, the term alloy is used interchangeably with the term alloy material, and accordingly, the term superplastic alloy is used interchangeably with the term material of a superplastic alloy.

Согласно конкретным вариантам реализации предложенные материалы сплава обладают по меньшей мере одной из следующих характеристик, измеренных при комнатной температуре: предел текучести от примерно 160 до примерно 250 МПа, предел прочности на растяжение от примерно 300 до 360 МПа и при скорости деформации 10-2 c-1 и при температуре 490-540°C, сплав обладает относительным удлинением по меньшей мере 430%.According to specific embodiments, the proposed alloy materials have at least one of the following characteristics measured at room temperature: yield strength from about 160 to about 250 MPa, tensile strength from about 300 to 360 MPa, and at a strain rate of 10 -2 s - 1 and at a temperature of 490-540 ° C, the alloy has an elongation of at least 430%.

Согласно некоторым вариантам реализации сплавы согласно изобретению дополнительно содержат один или более дополнительных компонентов, выбранных из переходных металлов, которые также называются переходными d-элементами, причем общее количество дополнительного(ых) компонента(ов) составляет не более 0,4 мас.% Переходные d-элементы имеют d-орбиталь с заполненной электронной оболочкой n-1 и находятся в группах 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12 Периодической таблицы.According to some embodiments, the alloys according to the invention additionally contain one or more additional components selected from transition metals, which are also called transition d-elements, the total amount of additional component (s) being not more than 0.4 wt.% Transition d -elements have a d-orbital with a filled electron shell n-1 and are in groups 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 and 12 of the Periodic table.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам реализации изобретения переходным металлом или переходным d-элементом является скандий, и указанный сплав обладает по меньшей мере одной из следующих характеристик, измеренных при комнатной температуре: предел текучести примерно 255 МПа, предел прочности на растяжение примерно 370 МПа, и при скорости деформации 10-2 c-1 и температуре 480-500°C сплав имеет удлинение 520%.According to some preferred embodiments of the invention, the transition metal or transition d-element is scandium, and said alloy has at least one of the following characteristics measured at room temperature: yield strength of about 255 MPa, tensile strength of about 370 MPa, and at speed deformation of 10 -2 s -1 and a temperature of 480-500 ° C, the alloy has an elongation of 520%.

В следующем аспекте настоящее изобретение относится к материалу сплава с высокими технологическими характеристиками, изготовленному из заявленного сверхпластичного алюминиевого сплава.In a further aspect, the present invention relates to a high technological alloy material made of the claimed superplastic aluminum alloy.

Согласно конкретному варианту реализации материал сплава может быть изготовлен в виде листового изделия. Согласно другому варианту реализации толщина листового изделия составляет от примерно 0,01 до примерно 20 мм. Согласно некоторым вариантам реализации материал сплава может быть также формован на этапе окончательной обработки для получения пластины сплава, проволоки, прутков или изделий любой другой формы с особыми механическими свойствами.According to a specific embodiment, the alloy material may be made in the form of a sheet product. According to another embodiment, the thickness of the sheet product is from about 0.01 to about 20 mm. According to some embodiments, the alloy material can also be formed at the stage of final processing to obtain an alloy plate, wire, rods or products of any other shape with special mechanical properties.

Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение относится к применению материала сверхпластичного сплава согласно изобретению для получения различных изделий путем сверхпластичного формования.According to another aspect, the present invention relates to the use of the material of the superplastic alloy according to the invention for producing various products by superplastic molding.

- 2 033989- 2 033989

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 представлено изображение сканирующей электронной микроскопии (SEM), показывающее структуру иллюстративного сплава согласно изобретению:In FIG. 1 is a scanning electron microscopy (SEM) image showing the structure of an illustrative alloy according to the invention:

Сплав № 1 (Al-4,5Mg-1,0Ni-1,0Fe-0,25Zr-0,05Mn-0,05Cr), размер зерна = 5,5±0,3 мкм.Alloy No. 1 (Al-4.5Mg-1.0Ni-1.0Fe-0.25Zr-0.05Mn-0.05Cr), grain size = 5.5 ± 0.3 μm.

На фиг. 2 представлено изображение SEM, показывающее структуру другого иллюстративного сплава согласно изобретению:In FIG. 2 is a SEM image showing the structure of another illustrative alloy according to the invention:

Сплав № 2 (Al-4,8Mg-0,9Ni-0,9Fe-0,3Zr-0,05Mn-0,05Cr), размер зерна = 5,0±0,2 мкм.Alloy No. 2 (Al-4.8Mg-0.9Ni-0.9Fe-0.3Zr-0.05Mn-0.05Cr), grain size = 5.0 ± 0.2 μm.

На фиг. 3 представлено изображение SEM, показывающее структуру еще одного иллюстративного сплава согласно изобретению:In FIG. 3 is a SEM image showing the structure of another illustrative alloy according to the invention:

Сплав № 3 (Al-5,3Mg-1,0Ni-0,6Fe-0,15Zr-0,6Mn-0,15Cr), размер зерна = 4,8±0,2 мкм.Alloy No. 3 (Al-5.3Mg-1.0Ni-0.6Fe-0.15Zr-0.6Mn-0.15Cr), grain size = 4.8 ± 0.2 μm.

На фиг. 4 представлена фотография двух листов, изготовленных из алюминиевого Сплава № 1 согласно настоящему изобретению, после проведения испытания на способность к формоизменению (метод испытания конус-лунка).In FIG. 4 is a photograph of two sheets made of aluminum Alloy No. 1 according to the present invention after being tested for formability (cone-hole test method).

На фиг. 5A представлен график, показывающий давление газа в зависимости от времени в способе испытании по типу конус-лунка.In FIG. 5A is a graph showing gas pressure versus time in a cone-well test method.

На фиг. 5B показана фотография конуса, сформованного в методе испытании по типу конус-лунка, на которой показано, как измеряли высоту конуса и толщину конуса.In FIG. 5B shows a photograph of a cone formed in a cone-well test method showing how the height of the cone and the thickness of the cone were measured.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Настоящее изобретение обеспечивает сверхпластичный алюминиевый сплав, имеющий превосходные сверхпластические характеристики при скоростях деформации не более 10-1 с-1, при этом обладая прочностными характеристиками, по меньшей мере, сопоставимыми или даже превосходящими характеристики известных сверхпластичных Al-Mg сплавов.The present invention provides a superplastic aluminum alloy having excellent superplastic characteristics at strain rates of not more than 10 -1 s -1 , while having strength characteristics at least comparable to or even superior to the characteristics of known superplastic Al-Mg alloys.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к сверхпластичному алюминиевому сплаву, содержащему магний, никель, железо, цирконий, хром и марганец в следующих количествах, мас.%:In one aspect, the present invention relates to a superplastic aluminum alloy containing magnesium, nickel, iron, zirconium, chromium and manganese in the following amounts, wt.%:

магний от 3,3 до 5,9 никель от 0,6 до 1,2 железо от 0,4 до 1,2magnesium from 3.3 to 5.9 nickel from 0.6 to 1.2 iron from 0.4 to 1.2

цирконий zirconium от 0,12 до 0,35 from 0.12 to 0.35 хром chromium от 0,03 до 0,4 from 0.03 to 0.4 марганец алюминий и неизбежные примеси manganese aluminum and inevitable impurities от 0,03 до 0,9 остальное. from 0.03 to 0.9 the rest.

Согласно конкретному варианту реализации изобретения неизбежные примеси выбирают из группы, состоящей из кремния, титана, цинка и меди, и их соответствующие количества, мас.% представляют собой следующие:According to a specific embodiment of the invention, unavoidable impurities are selected from the group consisting of silicon, titanium, zinc and copper, and their respective amounts, wt.%, Are as follows:

кремний менее 0,16 титан менее 0,1silicon less than 0.16 titanium less than 0.1

цинк zinc менее 0,1 less than 0.1 медь copper менее 0,1. less than 0.1.

Согласно предпочтительному варианту реализации общее количество неизбежных примесей составляет не более чем 0,3 мас.%.According to a preferred embodiment, the total amount of unavoidable impurities is not more than 0.3 wt.%.

Материал сплава обладает по меньшей мере одной из следующих характеристик, измеренных при комнатной температуре: предел текучести от примерно 190 до примерно 230 МПа, предел прочности на растяжение от примерно 320 до 330 МПа. При скорости деформации 10-2 c-1 и температуре 490-540°C материал сплава имеет относительное удлинение по меньшей мере 400%.The alloy material has at least one of the following characteristics measured at room temperature: yield strength from about 190 to about 230 MPa, tensile strength from about 320 to 330 MPa. At a strain rate of 10 -2 s -1 and a temperature of 490-540 ° C, the alloy material has a relative elongation of at least 400%.

Согласно некоторым вариантам реализации предлагаемый сверхпластичный алюминиевый сплав содержит магний, никель, железо, цирконий, хром и марганец в следующих количествах, мас.%:According to some implementation options, the proposed superplastic aluminum alloy contains magnesium, nickel, iron, zirconium, chromium and manganese in the following amounts, wt.%:

магний никель железо цирконий хром марганец алюминий и неизбежные примеси от 3,9 до 5,3 от 0,6 до 1,0 от 0,6 до 1,0 от 0,1 до 0,3 от 0,05 до 0,28 от 0,05 до 0,75 остальное.magnesium nickel iron zirconium chromium manganese aluminum and inevitable impurities from 3.9 to 5.3 from 0.6 to 1.0 from 0.6 to 1.0 from 0.1 to 0.3 from 0.05 to 0.28 from 0.05 to 0.75 the rest.

- 3 033989- 3 033989

Согласно более конкретному варианту реализации количества компонентов сплава представляют собой следующие, мас.%:According to a more specific embodiment, the amounts of alloy components are as follows, wt.%:

магний magnesium 4,8 4.8 никель nickel 1,0 1,0 железо iron 0,9 0.9 цирконий zirconium 0,25 0.25 хром chromium 0,05 0.05 марганец manganese 0,05 0.05 алюминий и неизбежные примеси aluminum and inevitable impurities остальное. rest.

Согласно некоторым вариантам реализации сплав дополнительно содержит один или более дополнительных компонентов, выбранных из переходных металлов или переходных d-элементов, причем общее количество дополнительного(ых) компонента(ов) составляет не более 0,4 мас.%.In some embodiments, the alloy further comprises one or more additional components selected from transition metals or transition d-elements, the total amount of additional component (s) being not more than 0.4 wt.%.

Согласно одному из предпочтительных вариантов реализации изобретения переходным металлом или переходным d-элементом является скандий, и сплав обладает по меньшей мере одной из следующих характеристик, измеренных при комнатной температуре:According to one preferred embodiment of the invention, the transition metal or transition d-element is scandium, and the alloy has at least one of the following characteristics measured at room temperature:

предел текучести примерно 255 МПа и предел прочности на растяжение примерно 370 МПа.a yield strength of about 255 MPa; and a tensile strength of about 370 MPa.

При скорости деформации 10-2 c-1 и температуре 480-500°C указанный сплав имеет относительное удлинение примерно 520%. Примечательно, что данные свойства остаются по существу одинаковыми после проведения общего испытания на коррозию в соответствии со стандартом ASTM G1 10-92.At a strain rate of 10 -2 s -1 and a temperature of 480-500 ° C, said alloy has an elongation of about 520%. It is noteworthy that these properties remain essentially the same after a general corrosion test in accordance with ASTM G1 10-92.

Структура указанного сплава согласно изобретению состоит из микро- и наночастиц, диспергированных в алюминиевой матрице.The structure of said alloy according to the invention consists of micro- and nanoparticles dispersed in an aluminum matrix.

В частности, согласно одному варианту реализации сплав характеризуется присутствием частиц Al9FeNi околосферической формы со средним размером частиц от примерно 1 до примерно 2 мкм, причем их объемная доля составляет от примерно 2 до примерно 10 об.%, предпочтительно от примерно 4 до примерно 8 об.%; и мелкодисперсных частиц Al6(Mn, Cr) и Al3Zr со средним размером частиц менее чем примерно 100 нм, причем их объемная доля составляет от примерно 0,1 до примерно 8 об.%, предпочтительно от примерно 0,3 до примерно 6 об.%.In particular, in one embodiment, the alloy is characterized by the presence of near-spherical Al 9 FeNi particles with an average particle size of from about 1 to about 2 microns, and their volume fraction is from about 2 to about 10 vol.%, Preferably from about 4 to about 8 about.%; and fine particles of Al 6 (Mn, Cr) and Al 3 Zr with an average particle size of less than about 100 nm, and their volume fraction is from about 0.1 to about 8 vol.%, preferably from about 0.3 to about 6 about.%.

В следующем аспекте настоящее изобретение относится к изделию, изготовленному из предложенного материала из сверхпластичного алюминиевого сплава. В конкретном варианте реализации изобретения изделие представляет собой листовой материал. Согласно другому варианту реализации изобретения толщина листового материала составляет от примерно 0,01 до примерно 20 мм. Согласно еще одному варианту реализации изобретения толщина листового материала составляет от примерно 0,1 до примерно 10 мм. Согласно одному из предпочтительных вариантов реализации изобретения толщина листового материала составляет от примерно 1 до примерно 2 мм.In a further aspect, the present invention relates to an article made of the proposed material from a superplastic aluminum alloy. In a particular embodiment, the article is a sheet material. According to another embodiment of the invention, the thickness of the sheet material is from about 0.01 to about 20 mm. According to another embodiment of the invention, the thickness of the sheet material is from about 0.1 to about 10 mm. According to one preferred embodiment of the invention, the thickness of the sheet material is from about 1 to about 2 mm.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к применению предложенного сверхпластичного сплава для получения изделия путем сверхпластичного формования.According to another aspect, the present invention relates to the use of the proposed superplastic alloy for producing articles by superplastic molding.

Согласно одному варианту реализации указанное изделие представляет собой компонент транспортного средства. Согласно конкретному варианту реализации компонент указанного транспортного средства представляет собой внутреннюю или внешнюю панель корпуса. Согласно одному варианту реализации указанное транспортное средство представляет собой автомобильное транспортное средство. Согласно другому варианту реализации указанное транспортное средство представляет собой самолет. Согласно еще одному варианту реализации указанное транспортное средство представляет собой космический летательный аппарат.According to one embodiment, said article is a component of a vehicle. According to a specific embodiment, the component of said vehicle is an internal or external panel of the housing. According to one embodiment, said vehicle is a motor vehicle. According to another embodiment, said vehicle is an airplane. According to another embodiment, said vehicle is a spacecraft.

Согласно еще одному варианту реализации изобретения указанное изделие представляет собой компонент бытовой техники. Согласно другому варианту реализации указанное изделие представляет собой строительный элемент. Согласно конкретному варианту реализации указанный строительный элемент имеет сотовую структуру. Согласно еще одному варианту реализации изобретения указанное изделие представляет собой инструмент. Согласно другому варианту реализации указанное изделие представляет собой ящик.According to another embodiment of the invention, said article is a component of household appliances. According to another embodiment, said product is a building element. According to a specific embodiment, said building element has a honeycomb structure. According to another embodiment of the invention, said article is a tool. According to another embodiment, said article is a box.

Указанное изобретение далее проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples.

Экспериментальные примерыExperimental examples

Изделие, изготовленное из сплавов согласно настоящему изобретению, было получено в виде листов толщиной 1-2 мм в соответствии со следующей процедурой.An article made of alloys according to the present invention was obtained in the form of sheets with a thickness of 1-2 mm in accordance with the following procedure.

1. Были получены слитки в медном кристаллизаторе с водяным охлаждением, причем скорость охлаждения была установлена равной примерно 15 К/с.1. Ingots were obtained in a water-cooled copper crystallizer, the cooling rate being set at about 15 K / s.

2. Проводили гомогенизационный отжиг при температуре не более 550°C.2. Conducted homogenization annealing at a temperature of not more than 550 ° C.

3. Проводили горячую прокатку, в ходе которой листы были деформированы от 50 до 70%.3. Conducted hot rolling, during which the sheets were deformed from 50 to 70%.

4. Проводили холодную прокатку для получения листов толщиной от 1 до 2 мм (от 50 до 80% де-4. Conducted cold rolling to obtain sheets with a thickness of 1 to 2 mm (50 to 80% de-

- 4 033989 формации).- 4 033989 formations).

Средний размер рекристаллизованных зерен после нагревания холоднокатаных листов до температуры сверхпластичной деформации 550°C составил 5,0±0,3 мкм.The average size of the recrystallized grains after heating the cold-rolled sheets to a superplastic deformation temperature of 550 ° C was 5.0 ± 0.3 μm.

В табл. 1 приведен состав четырех иллюстративных сплавов согласно настоящему изобретению (сплавы 1-4). Структуры сплавов 1-3 показаны на фиг. 1-3 соответственно.In the table. 1 shows the composition of four illustrative alloys according to the present invention (alloys 1-4). The structures of alloys 1-3 are shown in FIG. 1-3, respectively.

Таблица 1Table 1

соответствии с процедурой, описанной выше. Окончательная толщина листа составила 1,2 мм.in accordance with the procedure described above. The final sheet thickness was 1.2 mm.

Средний размер рекристаллизованных зерен после нагревания холоднокатаных листов до температуры сверхпластичной деформации 490°C составил 5,5±0,3 мкм.The average size of the recrystallized grains after heating the cold-rolled sheets to a superplastic deformation temperature of 490 ° C was 5.5 ± 0.3 μm.

Сверхпластические характеристики сплава № 1:Superplastic characteristics of alloy No. 1:

при скорости деформации 5х10-3 c-1 и температуре 490°C относительное удлинение составило 540% и значение напряжения пластического течения составило 11 МПа;at a strain rate of 5x10 -3 s -1 and a temperature of 490 ° C, the elongation was 540% and the value of the stress of plastic flow was 11 MPa;

при скорости деформации 1 х 10-2 c-1 и температуре 490°C относительное удлинение составило 440% и значение напряжения пластического течения составило 15 МПа;at a strain rate of 1 x 10 -2 s -1 and a temperature of 490 ° C, the elongation was 440% and the value of the stress of plastic flow was 15 MPa;

при скорости деформации 1 х 10-1 c-1 и температуре 490°C относительное удлинение составило 300% и значение напряжения пластического течения составило 35 МПа.at a strain rate of 1 x 10 -1 s -1 and a temperature of 490 ° C, the elongation was 300% and the stress value of the plastic flow was 35 MPa.

Механические свойства сплава № 1, измеренные при комнатной температуре, были следующими: предел текучести составил 220 МПа;The mechanical properties of alloy No. 1, measured at room temperature, were as follows: yield strength was 220 MPa;

предел прочности на растяжение составил 330 Мпа;tensile strength amounted to 330 MPa;

относительное удлинение составило 15%.elongation was 15%.

Сплав № 2.Alloy number 2.

Химический состав сплава № 2 приведен в табл. 1. Листы из указанного сплава были получены в соответствии с процедурой, описанной выше. Окончательная толщина листа составила 1,2 мм.The chemical composition of alloy No. 2 is given in table. 1. Sheets of the specified alloy were obtained in accordance with the procedure described above. The final sheet thickness was 1.2 mm.

Средний размер рекристаллизованных зерен после нагревания холоднокатаных листов до температуры сверхпластичной деформации 490°C составил 5,0±0,2 мкм.The average size of the recrystallized grains after heating the cold-rolled sheets to a superplastic deformation temperature of 490 ° C was 5.0 ± 0.2 μm.

Сверхпластичные характеристики сплава № 2:Superplastic characteristics of alloy No. 2:

при скорости деформации 5х10-3 c-1 и температуре 490°C относительное удлинение составило 380% и значение напряжения пластического течения составило 15 МПа;at a strain rate of 5 × 10 −3 s -1 and a temperature of 490 ° C, the elongation was 380% and the value of the stress of plastic flow was 15 MPa;

при скорости деформации 1 х 10-2 c-1 и температуре 490°C относительное удлинение составило 330% и значение напряжения пластического течения составило 19 МПа.at a strain rate of 1 x 10 -2 s -1 and a temperature of 490 ° C, the elongation was 330% and the value of the stress of plastic flow was 19 MPa.

Механические свойства сплава № 2, измеренные при комнатной температуре, были следующими: предел текучести составил 190 МПа;The mechanical properties of alloy No. 2, measured at room temperature, were as follows: yield strength 190 MPa;

предел прочности на растяжение составил 300 МПа;tensile strength was 300 MPa;

относительное удлинение составило 18%.elongation was 18%.

Сплав № 3.Alloy number 3.

Химический состав сплава № 3 показан в табл. 1. Листы из указанного сплава были получены в соответствии с процедурой, описанной выше. Окончательная толщина листа составила 1,2 мм.The chemical composition of alloy No. 3 is shown in table. 1. Sheets of the specified alloy were obtained in accordance with the procedure described above. The final sheet thickness was 1.2 mm.

Средний размер рекристаллизованных зерен после нагревания холоднокатаных листов до температуры сверхпластичной деформации 550°C составил 4,8±0,2 мкм.The average size of the recrystallized grains after heating the cold-rolled sheets to a superplastic deformation temperature of 550 ° C was 4.8 ± 0.2 μm.

Сверхпластические характеристики сплава № 3:Superplastic characteristics of alloy No. 3:

при скорости деформации 5х10-3 c-1 и температуре 540°C относительное удлинение составило 520% и значение напряжения пластического течения составило 9,7 МПа;at a strain rate of 5 × 10 −3 s -1 and a temperature of 540 ° C, the elongation was 520% and the value of the stress of plastic flow was 9.7 MPa;

при скорости деформации 1 х 10-2 c-1 и температуре 540°C относительное удлинение составило 400%at a strain rate of 1 x 10 -2 s -1 and a temperature of 540 ° C, the elongation was 400%

- 5 033989 и значение напряжения пластического течения составило 12 МПа.- 5 033989 and the stress value of the plastic flow was 12 MPa.

Механические свойства сплава № 3, измеренные при комнатной температуре, были следующими:The mechanical properties of alloy No. 3, measured at room temperature, were as follows:

предел текучести составил 200 МПа;yield strength was 200 MPa;

предел прочности на растяжение составил 330 МПа;tensile strength amounted to 330 MPa;

относительное удлинение составило 16%.elongation was 16%.

Сплав № 4.Alloy number 4.

Химический состав сплава № 4 показан в табл. 1. Листы из указанного сплава были приготовлены в соответствии с процедурой, описанной выше. Окончательная толщина листа составила 2 мм.The chemical composition of alloy No. 4 is shown in table. 1. Sheets of said alloy were prepared in accordance with the procedure described above. The final sheet thickness was 2 mm.

Зеренная структура осталась нерекристаллизованной после нагревания холоднокатаных листов до температуры сверхпластичной деформации 500°C.The grain structure remained unrecrystallized after heating the cold-rolled sheets to a superplastic deformation temperature of 500 ° C.

Сверхпластические характеристики сплава № 4:Superplastic characteristics of alloy No. 4:

при скорости деформации 5х10-3 c-1 и температуре 500°C относительное удлинение составило 600% и значение напряжения пластического течения составило 9,0 МПа;at a strain rate of 5x10 -3 s -1 and a temperature of 500 ° C, the elongation was 600% and the value of the stress of plastic flow was 9.0 MPa;

при скорости деформации 1 х 10-2 c-1 и температуре 480°C относительное удлинение составило 520% и значение напряжения пластического течения составило 14,0 МПа.at a strain rate of 1 x 10 -2 s -1 and a temperature of 480 ° C, the elongation was 520% and the value of the stress of plastic flow was 14.0 MPa.

Механические свойства сплава № 4, измеренные при комнатной температуре, были следующими: предел текучести составил 255 МПа;The mechanical properties of alloy No. 4, measured at room temperature, were as follows: yield strength was 255 MPa;

предел прочности на растяжение составил 370 МПа;tensile strength amounted to 370 MPa;

относительное удлинение составило 16%.elongation was 16%.

Сплав № 5.Alloy number 5.

Химический состав сплава № 5 показан в табл. 1. Листы из указанного сплава были приготовлены в соответствии с процедурой, описанной выше. Окончательная толщина листа составила 1,2 мм.The chemical composition of alloy No. 5 is shown in table. 1. Sheets of the specified alloy were prepared in accordance with the procedure described above. The final sheet thickness was 1.2 mm.

Средний размер рекристаллизованных зерен после нагрева холоднокатаных листов до температуры сверхпластичной деформации 540°C составил 5,5±0,2 мкм.The average size of the recrystallized grains after heating the cold-rolled sheets to a superplastic deformation temperature of 540 ° C was 5.5 ± 0.2 μm.

Сверхпластические характеристики сплава № 5:Superplastic characteristics of alloy No. 5:

при скорости деформации 5х10-3 c-1 и температуре 540°C относительное удлинение составило 520% и значение напряжения пластического течения составило 8,0 МПа;at a strain rate of 5x10 -3 s -1 and a temperature of 540 ° C, the relative elongation was 520% and the value of the plastic flow stress was 8.0 MPa;

при скорости деформации 1 х 10-2 c-1 и температуре 540°C относительное удлинение составило 450% и значение напряжения пластического течения составило 11,0 МПа.at a strain rate of 1 x 10 -2 s -1 and a temperature of 540 ° C, the elongation was 450% and the value of the stress of plastic flow was 11.0 MPa.

Механические свойства сплава № 5, измеренные при комнатной температуре, были следующими: предел текучести составил 220 МПа;The mechanical properties of alloy No. 5, measured at room temperature, were as follows: yield strength was 220 MPa;

предел прочности на растяжение составил 340 МПа; и относительное удлинение составило 15%.tensile strength was 340 MPa; and elongation was 15%.

Как видно из приведенных выше экспериментальных данных, сплавы согласно настоящему изобретению обладают отличными свойствами относительного удлинения и прочности при скорости деформации 10-2 с1. Более того, даже при скорости деформации 10-1 c-1 сплав № 1 имел относительное удлинение 300%, что сравнимо с относительным удлинением известных сплавов при 10-3 c-1, т.е. при скорости деформации в 100 раз ниже.As can be seen from the above experimental data, the alloys according to the present invention have excellent elongation and strength properties at a strain rate of 10 -2 s 1 . Moreover, even at a strain rate of 10 -1 s -1, alloy No. 1 had a relative elongation of 300%, which is comparable to the relative elongation of known alloys at 10 -3 s -1 , i.e. at a strain rate of 100 times lower.

Испытание на способность к формоизменениюFormability Test

Способность к формоизменению сплава согласно изобретению измеряли с использованием метода испытания конус-лунка.The formability of the alloy according to the invention was measured using a cone-hole test method.

Два образца (Образец № 1 и Образец № 2 в табл. 2), изготовленные из сплава № 1, были изготовлены в виде двух отдельных листов, каждый из которых имел размер 150x150x1,2 мм. В качестве эталонных образцов использовали три образца, изготовленных из АА5083.Two samples (Sample No. 1 and Sample No. 2 in Table 2) made of alloy No. 1 were made in the form of two separate sheets, each of which had a size of 150x150x1.2 mm. Three samples made from AA5083 were used as reference samples.

Результаты испытаний показаны в табл. 2.The test results are shown in table. 2.

Таблица 2table 2

Результаты испытание на способность к формоизменениюFormability test results

Образец № Sample No. Температура [°C] Temperature [° C] Скорость деформации [с1]Strain rate [s 1 ] Высота Конуса Н [мм] Height Cone N [mm] Высота края HR [мм] HR edge height [mm] Толщина МИН tMHH [мм] Thickness MIN tMHH [mm] Толщина края tR [мм] Edge Thickness tR [mm] Сплав № 1 согласно изобретению Alloy No. 1 according to the invention 1 1 489 489 0,01 0.01 31,1 31.1 23,8 23.8 0,27 0.27 0,51 0.51 2 2 489 489 0,005 0.005 28,8 28.8 24,1 24.1 0,41 0.41 0,54 0.54 АА5083 AA5083 Эталонный образец 1 Reference sample 1 552 552 0,01 0.01 22,6 22.6 14,3 14.3 0,53 0.53 0,72 0.72 Эталонный образец 2 Reference sample 2 545 545 0,001 0.001 27,0 27.0 23,5 23.5 0,50 0.50 0,65 0.65 Эталонный образец 3 Reference sample 3 546 546 0,005 0.005 23,9 23.9 14,0 14.0 0,63 0.63 0,75 0.75

- 6 033989- 6 033989

Как видно из результатов испытаний в табл. 2, сплав согласно настоящему изобретению обладает улучшенной способностью к деформации по сравнению с известным сплавом АА5083.As can be seen from the test results in table. 2, the alloy according to the present invention has improved deformability compared to the known AA5083 alloy.

В табл. 3 представлено дополнительное сравнение сплава согласно изобретению и известного сплава АА5083.In the table. 3 shows an additional comparison of the alloy according to the invention and the known alloy AA5083.

Таблица 3Table 3

Характеристики сплава согласно изобретению по сравнению со сплавом АА5083Characteristics of the alloy according to the invention compared to AA5083 alloy

Сплав Alloy Размер зерна [мкм] Grain Size [μm] Свойства сверхпластичности Superplasticity Properties Механические свойства при комнатной температуре после отжига при 500°С (15 мин) Mechanical properties at room temperature after annealing at 500 ° С (15 min) Скорость деформа ции [с1]Strain rate [s 1 ] Относите льное удлинени е[%] Relative extension[%] Температ УРа формова ния [°C] Temperature URa molding [° C] Предел текучест и [МПа] Yield Strength and [MPa] Предел прочност и на растяжен ие [МПа] Tensile strength and stretched [MPa] Относите льное удлинени е[%] Relative extension[%] АА5083 AA5083 8,5 8.5 1x10’3*1x10 ' 3 * 300 300 500-540 500-540 160 160 310 310 24 24 Сплав согласно изобретению Alloy according to the invention 5,5 5.5 1x10’2*1x10 ' 2 * >400 > 400 490-550 490-550 210 210 330 330 18 18 1x10’1 1x10 ' 1 300 300

* Оптимальная скорость деформации.* Optimum strain rate.

Как следует из сравнительных данных в табл. 3, свойства предложенного в настоящем изобретении сплава при 10-1 c-1 сопоставимы со свойствами известного сплава при 1х10-3 c-1. Таким образом, заявленный сплав может быть подвергнут сверхпластичному формованию при скорости деформации в 100 раз выше по сравнению с известным сплавом, сохраняя при этом хорошие свойства сверхпластичности и механические свойства, что позволяет значительно сократить продолжительность процесса сверхпластичного формования и, как следствие, снизить затраты на производство сплава.As follows from the comparative data in table. 3, the properties of the alloy proposed in the present invention at 10 −1 s −1 are comparable to the properties of the known alloy at 1 × 10 −3 s −1 . Thus, the claimed alloy can be subjected to superplastic molding at a strain rate of 100 times higher compared to the known alloy, while maintaining good superplasticity and mechanical properties, which can significantly reduce the duration of the superplastic molding process and, consequently, reduce production costs alloy.

Таким образом, описав изобретение довольно подробно, следует понимать, что не обязательно строго придерживаться указанных деталей, и специалисты в данной области техники могут предлагать различные изменения и модификации, входящие в объем настоящего изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения.Thus, having described the invention in sufficient detail, it should be understood that it is not necessary to strictly adhere to these details, and those skilled in the art may propose various changes and modifications falling within the scope of the present invention defined by the appended claims.

Claims (23)

1. Сверхпластичный алюминиевый сплав, содержащий магний, никель, железо, цирконий, хром и марганец в следующих количествах, мас.%: магний - от 3,3 до 5,9; никель - от 0,6 до 1,2; железо - от 0,4 до 1,2; цирконий - от 0,12 до 0,35; хром - от 0,03 до 0,4; марганец - от 0,03 до 0,9; алюминий и неизбежные примеси - остальное.1. Superplastic aluminum alloy containing magnesium, nickel, iron, zirconium, chromium and manganese in the following amounts, wt.%: Magnesium - from 3.3 to 5.9; nickel - from 0.6 to 1.2; iron - from 0.4 to 1.2; zirconium - from 0.12 to 0.35; chromium - from 0.03 to 0.4; Manganese - from 0.03 to 0.9; aluminum and unavoidable impurities are the rest. 2. Сверхпластичный алюминиевый сплав по п.1, содержащий магний, никель, железо, цирконий, хром и марганец в следующих количествах, мас.%: магний - от 3,9 до 5,3; никель - от 0,6 до 1,0; железо от 0,6 до 1,0; цирконий - от 0,1 до 0,3; хром - от 0,05 до 0,28; марганец - от 0,05 до 0,75; алюминий и неизбежные примеси - остальное.2. The superplastic aluminum alloy according to claim 1, containing magnesium, nickel, iron, zirconium, chromium and manganese in the following amounts, wt.%: Magnesium - from 3.9 to 5.3; nickel - from 0.6 to 1.0; iron from 0.6 to 1.0; zirconium - from 0.1 to 0.3; chrome - from 0.05 to 0.28; Manganese - from 0.05 to 0.75; aluminum and unavoidable impurities are the rest. 3. Сверхпластичный алюминиевый сплав по п.1 или 2, отличающийся тем, что неизбежные примеси выбраны из группы, состоящей из кремния, титана, цинка и меди, и содержатся в следующих количествах, мас.%: кремний - менее 0,16; титан - менее 0,1; цинк - менее 0,1; медь - менее 0,1.3. The superplastic aluminum alloy according to claim 1 or 2, characterized in that the inevitable impurities are selected from the group consisting of silicon, titanium, zinc and copper, and are contained in the following amounts, wt.%: Silicon - less than 0.16; titanium - less than 0.1; zinc is less than 0.1; copper - less than 0.1. 4. Сверхпластичный алюминиевый сплав по пп.1-3, отличающийся тем, что общее количество неизбежных примесей составляет не более 0,36 мас.%, предпочтительно не более 0,3 мас.%.4. Superplastic aluminum alloy according to claims 1 to 3, characterized in that the total amount of inevitable impurities is not more than 0.36 wt.%, Preferably not more than 0.3 wt.%. 5. Сверхпластичный алюминиевый сплав по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что средний размер зерна сплава, измеренный после рекристаллизационного отжига, составляет не более 5,5 мкм.5. Superplastic aluminum alloy according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the average grain size of the alloy, measured after recrystallization annealing, is not more than 5.5 microns. 6. Сверхпластичный алюминиевый сплав по п.5, отличающийся тем, что рекристаллизационный отжиг проводят при температуре от 400 до 600°C, предпочтительно от 490 до 540°C, более предпочтительно при температуре примерно 500°C в течение примерно 15 мин.6. The superplastic aluminum alloy according to claim 5, characterized in that the recrystallization annealing is carried out at a temperature of from 400 to 600 ° C, preferably from 490 to 540 ° C, more preferably at a temperature of about 500 ° C for about 15 minutes 7. Сверхпластичный алюминиевый сплав по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что структура сплава характеризуется присутствием частиц Al9FeNi околосферической формы со средним размером частиц от примерно 1 до примерно 2 мкм.7. The superplastic aluminum alloy according to any one of claims 1-6, characterized in that the alloy structure is characterized by the presence of particles of Al 9 FeNi okolosfericheskoy form with an average particle size of from about 1 to about 2 microns. 8. Сверхпластичный алюминиевый сплав по п.7, отличающийся тем, что объемная доля частиц Al9FeNi составляет от примерно 4 до примерно 8 об.%.8. The superplastic aluminum alloy according to claim 7, characterized in that the volume fraction of Al 9 FeNi particles is from about 4 to about 8 vol.%. 9. Сверхпластичный алюминиевый сплав по п.7, отличающийся тем, что структура сплава дополнительно характеризуется присутствием мелкодисперсных частиц Al6(Mn, Cr) и Al3Zr со средним размером частиц менее чем примерно 100 нм.9. The superplastic aluminum alloy according to claim 7, characterized in that the alloy structure is additionally characterized by the presence of fine particles of Al 6 (Mn, Cr) and Al 3 Zr with an average particle size of less than about 100 nm. - 7 033989- 7 033989 10. Сверхпластичный алюминиевый сплав по п.8, отличающийся тем, что объемная доля мелкодисперсных частиц Al6(Mn, Cr) и Al3Zr составляет от примерно 0,3 до примерно 6 об.%.10. The superplastic aluminum alloy of claim 8, wherein the volume fraction of fine particles of Al 6 (Mn, Cr) and Al 3 Zr is from about 0.3 to about 6 vol.%. 11. Сверхпластичный алюминиевый сплав по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что указанный сплав обладает по меньшей мере одной из следующих характеристик, измеренных при комнатной температуре:11. Superplastic aluminum alloy according to any one of claims 1 to 10, characterized in that said alloy has at least one of the following characteristics measured at room temperature: предел текучести от примерно 160 до примерно 250 МПа и предел прочности на растяжение от примерно 300 до 360 МПа.a yield strength of from about 160 to about 250 MPa; and a tensile strength of from about 300 to 360 MPa. 12. Сверхпластичный алюминиевый сплав по п.11, отличающийся тем, что указанный сплав имеет относительное удлинение более 430% при скорости деформации 0,001-0,01 c-1 и температуре 490-540°C.12. The superplastic aluminum alloy according to claim 11, characterized in that said alloy has a relative elongation of more than 430% at a strain rate of 0.001-0.01 s -1 and a temperature of 490-540 ° C. 13. Сверхпластичный алюминиевый сплав по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что компоненты сплава содержатся в следующих количествах, мас.%: магний - 4,8; никель - 1,0; железо - 0,9; цирконий - 0,25; хром - 0,05; марганец - 0,05; алюминий и неизбежные примеси - остальное.13. Superplastic aluminum alloy according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the alloy components are contained in the following amounts, wt.%: Magnesium - 4.8; nickel - 1.0; iron - 0.9; zirconium - 0.25; chromium - 0.05; Manganese - 0.05; aluminum and unavoidable impurities are the rest. 14. Сверхпластичный алюминиевый сплав, содержащий магний, никель, железо, цирконий, хром, марганец и скандий в следующих количествах, мас.%: магний - от 3,3 до 5,9; никель - от 0,6 до 1,2; железо - от 0,4 до 1,2; цирконий - от 0,12 до 0,35; хром - от 0,03 до 0,4; марганец - от 0,03 до 0,9; скандий - от 0,05 до 0,50; алюминий и неизбежные примеси - остальное.14. Superplastic aluminum alloy containing magnesium, nickel, iron, zirconium, chromium, manganese and scandium in the following amounts, wt.%: Magnesium - from 3.3 to 5.9; nickel - from 0.6 to 1.2; iron - from 0.4 to 1.2; zirconium - from 0.12 to 0.35; chromium - from 0.03 to 0.4; Manganese - from 0.03 to 0.9; scandium - from 0.05 to 0.50; aluminum and unavoidable impurities are the rest. 15. Сверхпластичный алюминиевый сплав по п.14, содержащий магний, никель, железо, цирконий, хром, марганец и скандий в следующих количествах, мас.%: магний - от 3,9 до 5,3; никель - от 0,6 до 1,0; железо - от 0,6 до 1,0; цирконий - от 0,1 до 0,3; хром - от 0,05 до 0,28; марганец - от 0,05 до 0,75; скандий - от 0,1 до 0,3; алюминий и неизбежные примеси - остальное.15. The superplastic aluminum alloy according to 14, containing magnesium, nickel, iron, zirconium, chromium, manganese and scandium in the following amounts, wt.%: Magnesium - from 3.9 to 5.3; nickel - from 0.6 to 1.0; iron - from 0.6 to 1.0; zirconium - from 0.1 to 0.3; chrome - from 0.05 to 0.28; Manganese - from 0.05 to 0.75; scandium - from 0.1 to 0.3; aluminum and unavoidable impurities are the rest. 16. Сверхпластичный алюминиевый сплав по п.14 или 15, отличающийся тем, что компоненты сплава содержатся в следующих количествах, мас.%: магний - 4,8; никель - 0,9; железо - 0,7; цирконий - 0,2; хром - 0,05; марганец - 0,05; скандий - 0,2; алюминий и неизбежные примеси - остальное.16. The superplastic aluminum alloy according to claim 14 or 15, characterized in that the alloy components are contained in the following amounts, wt.%: Magnesium - 4.8; nickel - 0.9; iron - 0.7; zirconium - 0.2; chromium - 0.05; Manganese - 0.05; scandium - 0.2; aluminum and unavoidable impurities are the rest. 17. Сверхпластичный алюминиевый сплав по любому из пп.14-16, отличающийся тем, что указанный сплав обладает по меньшей мере одной из следующих характеристик, измеренных при комнатной температуре:17. Superplastic aluminum alloy according to any one of paragraphs.14-16, characterized in that said alloy has at least one of the following characteristics, measured at room temperature: предел текучести примерно 230-280 МПа и предел прочности на растяжение примерно 350-390 МПа.yield strength of about 230-280 MPa and tensile strength of about 350-390 MPa. 18. Сверхпластичный алюминиевый сплав по любому из пп.14-17, отличающийся тем, что при скорости деформации 0,005-0,01 c-1 и температуре 480-500°C указанный сплав имеет относительное удлинение более 540%.18. Superplastic aluminum alloy according to any one of paragraphs.14-17, characterized in that at a strain rate of 0.005-0.01 s -1 and a temperature of 480-500 ° C, said alloy has a relative elongation of more than 540%. 19. Изделие, изготовленное из сверхпластичного алюминиевого сплава по любому из пп.1-18.19. A product made of a superplastic aluminum alloy according to any one of claims 1 to 18. 20. Изделие по п.19, отличающееся тем, что указанное изделие представляет собой листовой материал.20. The product according to claim 19, characterized in that said product is a sheet material. 21. Изделие по п.20, отличающееся тем, что толщина листового материала составляет от примерно 0,1 до примерно 10 мм.21. The product according to claim 20, characterized in that the thickness of the sheet material is from about 0.1 to about 10 mm 22. Изделие по п.21, отличающееся тем, что толщина листа составляет от примерно 1 до примерно 2 мм.22. The product according to item 21, wherein the thickness of the sheet is from about 1 to about 2 mm 23. Применение сверхпластичного алюминиевого сплава по любому из пп.1-18 для получения изделия путем сверхпластичного формования.23. The use of superplastic aluminum alloy according to any one of claims 1 to 18 for obtaining the product by superplastic molding.
EA201891097A 2015-11-02 2015-11-02 Superplastic aluminium alloy (variants), use thereof and product made therefrom EA033989B9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2015/000731 WO2017078558A1 (en) 2015-11-02 2015-11-02 Superplastic aluminium alloy (variants), use thereof and product made therefrom

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA201891097A1 EA201891097A1 (en) 2018-12-28
EA033989B1 true EA033989B1 (en) 2019-12-17
EA033989B9 EA033989B9 (en) 2020-01-30

Family

ID=58662378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201891097A EA033989B9 (en) 2015-11-02 2015-11-02 Superplastic aluminium alloy (variants), use thereof and product made therefrom

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA033989B9 (en)
WO (1) WO2017078558A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113430427A (en) * 2021-07-02 2021-09-24 东北大学 Preparation method of Al-Mg-Mn alloy wire

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5405462A (en) * 1991-09-26 1995-04-11 Tsuyoshi Masumoto Superplastic aluminum-based alloy material and production process thereof
US20140166162A1 (en) * 2011-07-25 2014-06-19 Nissan Motor Co., Ltd. Aluminum alloy sheet and method for manufacturing same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5405462A (en) * 1991-09-26 1995-04-11 Tsuyoshi Masumoto Superplastic aluminum-based alloy material and production process thereof
US20140166162A1 (en) * 2011-07-25 2014-06-19 Nissan Motor Co., Ltd. Aluminum alloy sheet and method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017078558A1 (en) 2017-05-11
EA201891097A1 (en) 2018-12-28
EA033989B9 (en) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013539822A (en) High strength and ductile alpha / beta titanium alloy
JP6402246B2 (en) Alloys for highly formed aluminum products and methods for making the same
JP6307623B2 (en) High strength alpha-beta titanium alloy
WO2013180122A1 (en) Magnesium alloy, magnesium alloy member and method for manufacturing same, and method for using magnesium alloy
WO2007080938A1 (en) Aluminum alloys for high-temperature and high-speed forming, processes for production thereof, and process for production of aluminum alloy forms
JP4996853B2 (en) Aluminum alloy material for high temperature and high speed forming, method for manufacturing the same, and method for manufacturing aluminum alloy formed product
JP6648894B2 (en) Magnesium-based alloy stretch material and method of manufacturing the same
JP2009114513A (en) TiAl-BASED ALLOY
EA033989B1 (en) Superplastic aluminium alloy (variants), use thereof and product made therefrom
JP2018510268A (en) Method for manufacturing titanium and titanium alloy articles
ud Din et al. Effect of Li addition on microstructure and mechanical properties of Al–Mg–Si alloy
JP6726058B2 (en) Manufacturing method of Al alloy casting
US20210332462A1 (en) Aluminum alloy and manufacturing method thereof
CN110520547B (en) High-performance 3000 series aluminium alloy
JP6843353B2 (en) Mg alloy and its manufacturing method
JP4996854B2 (en) Aluminum alloy material for high temperature and high speed forming, method for manufacturing the same, and method for manufacturing aluminum alloy formed product
US10557186B2 (en) Wrought aluminum alloy
Rathod et al. Influence of precipitation hardening in aluminum based systems: A literature review
WO2021111989A1 (en) Magnesium alloy aging treatment material, method for producing same, oa device using same, transport device and component thereof
JP6279761B2 (en) High-formability medium-strength aluminum alloy strip or sheet for the manufacture of automotive semi-finished products or parts
JP6120380B6 (en) Magnesium alloy, magnesium alloy member and method for producing the same, and method of using magnesium alloy
KR20150001463A (en) METHOD OF MANUFACTURING Al-Mg-Si BASED ALLOY
JP2000169928A (en) Aluminum base alloy slab excellent in strength and formability and its production
Li et al. Study on the Microstructure and Properties of ZL205A Alloy under Partial Remelting Treatment
Nilore Effect of Li addition on microstructure and mechanical properties of Al–Mg–Si alloy

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Publication of the corrected specification to eurasian patent