RU2001145C1 - Литейный сплав на основе алюмини - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейным сплавам на основе алюмини , предназначенным дл  применени  в качестве конструкционного материала Сплав содержит (мас.%) никель 3.0 - 6,5, марганец - 05 - 2,0, скандий 02 - 0.8; цирконий 0,05 - 0.3; алюминий остальное. Свойства сплава г 300-345 МПа 300 - 345 МПа 5 95-136% 9.5 - 13.6%. НВ 105-115, Н °° 23-27 МПа 23-27 1 табл р

Description

Изобретение относитс  к цветной металлургии , конкретно к сплавам на основе алюмини , предназначенным дл  получени  фасонных отливок.

Известен сплав АЛ25(ГОСТ1583-89,с.6), содержащий, мас.%:

кремний11-13

медь1,5-3

магний0,8-1.3

никель0,8-1,3

цинкдо 0,5

марганец0,3-0,6

титан0.05-0,2

алюминийостальное

Основным недостатком сплава АЛ25  вл етс  невысокий уровень механических свойств при комнатной температуре, з первую очередь это относитс  к пластичности (д ) и в зкости разрушени  (Kic).

Наиболее близким к предлагаемому сплаву  вл етс  известный литейный сплав AI-2%Mn-2%NI (LF.Mondolfo . Manganese In AI-Alloys. -Manganese Center. France, 1977. p. 59-61), который содержит, мас.%:

марганец1,9-2.1

никель1,9-2,1

титан0,1-0,2

алюминий и примесиостальное

Этот известный сплав имеет более высокие значени  д и Kic по сравнению с АЛ25, однако его прочностные свойства ( сга и НВ) относительно низкие. Кроме того, жаропрочность и литейные свойства зтого сплава могут быть недоста- точными.

Целью изобретени   вл етс  повышение жаропрочности, литейных свойств и прочности при комнатной температуре.

Дл  достижени  поставленной цели сплав на основе алюмини , содержащий никель и марганец, дополнительно содержит скандий и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

никель3,0-6,5

марганец0,5-2,0

скандий0,2-0.8

цирконий0,,3

алюминийостальное

Никель в за вленных пределах обеспечивает высокие литейные свойства и повышает жаропрочность. Марганец благопри тно вли ет на прочностные свойства при комнатной температуре и жаропрочность . Скандий существенно посышает прочностные свойства, особенно в термообработанном состо нии. Цирконий положительно вли ет на пластичность и в зкость разрушени . При концентраци х Mn, Sc и Zr менее нижнего предела их действие незначительно , а при концентрации свыше верхнего предела возникает опасность по влени  микроструктурных неоднородно- стей, в частности скоплений первичных алюминидов . Концентраци  никел  менее нижнего предела не обеспечивает наилучший уровень литейных свойств, а при концентрации свыше верхнего уровн  наблюдаетс  падение значений д и Kic.

Авторам неизвестно использование сканди  и циркони  в литейных сплавах на базе системы AI-NI-Mn с целью повышени  их жаропрочности и прочностных свойств при комнатной температуре, что позвол ет

сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретени  требованию критери  существенные отличи .

Дл  опробовани  предлагаемого сплава в лабораторных услови х были приготовлены б составов, включа  за вленные концентрации и средний состав известного сплава. Сплавы готовили в электрической печи сопротивлени  из чистого алюмини  и лигатур (AI-Ni, AI-Mn, AI-Sc, Al-Zr). Механические

свойства при 20°С и 300°С определ ли на образцах, вырезанных из цилиндрических кокильных отливок, термообработанных по режиму Т1. В качестве показател  жаропрочности использовали значение часовой

твердости при 300°С (НВ300). Литейные свойства оценивали по шариковой пробе на жидкотекучесть (ПЖ), определ   диаметр отверсти  в отливке.

Приведенные в таблице результаты показывают , что предлагаемый сплав (составы 2-4) превосходит известный (состав 6) по жаропрочности, прочности при комнатной температуре и жидкотекучести. Сплав рекомендуетс  дл  получени  ответственных отливок сложной формы, от которых требуетс  высокий уровень механических свойств и жаропрочности. Экономический эффект может быть получен за счет повышени  срока службы деталей и снижени  трудоемкости

их изготовлени .

(56) L F Mondolfo. Manganese In Al- alloys -Manganese Center, France. 1977. p.

55 59-61.

Результаты определени  жаропрочности, механических свойств при комнатной температу

ре и жидкотекучести.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, со- Никель

   держащий никель и марганец, отличаю- Марганец щийс  тем. что он содержит скандий иСкандий

   цирконий при следующем соотношенииЦирконий

   компонентов, мае.%:Алюминий

   Продолжение таблицы

   3,0-6,5

   0,5-2.0

   0,2 -0,8

   0,05-0,3

   Остальное