RU2022045C1 - Сплав на основе алюминия - Google Patents
Сплав на основе алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022045C1 RU2022045C1 SU5056544A RU2022045C1 RU 2022045 C1 RU2022045 C1 RU 2022045C1 SU 5056544 A SU5056544 A SU 5056544A RU 2022045 C1 RU2022045 C1 RU 2022045C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- magnesium
- silicon
- beryllium
- iron
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, предназначенным для применения в качестве конструкционного материала. Сплав содержит, мас.%: магний 1,1 - 1,5; кремний 1,2 - 1,6; титан не более 0,15; хром 0,15 - 0,35; цирконий 0,03 - 0,10; марганец не более 0,1; медь не более 0,1; цинк не более 0,02; железо не более 0,05; бериллий 0,0002 - 0,002; алюминий - остальное, причем соотношение содержания магния и кремния составляет 0,7 - 1,0. Свойства сплава следующие: предел прочности 360 - 380 МПа, предел текучестви 314 - 330 МПа, относительное удлинение 8,8 - 12,8%. 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии алюминиевых сплавов, предназначенных, в частности, для получения штамповок колес автомобилей.
Известен сплав системы Al-Mg-Si, содержащий, мас.%: Магний 0,45-0,7 Кремний 0,4-0,6 Марганец 0,01-0,15 Медь 0,04-0,14 Бериллий 0,035-0,007 Титан 0,025-0,05 Железо 0,01-0,15 Алюминий Остальное (авт.св. СССР N 788805, кл. С 22 С 21/16, 1980).
Недостатком известного сплава является низкая прочность после закалки: предел прочности σв≅30 кгс/мм2.
Другим недостатком сплава является то, что при содержании меди более 0,1% резко снижается коррозионная стойкость металла.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату [1] является сплав марки АД35, выбранный в качестве прототипа, содержащий, мас.%: Магний 0,8-1,4 Кремний 0,8-1,2 Марганец 0,5-0,9 Титан Не более 0,15 Медь Не более 0,1 Цинк Не более 0,2 Железо Не более 0,5
Недостатком указанного сплава является низкий уровень прочности после термообработки: предел прочности σв≅33 кг/мм2, σ0,2 = 28 кг/мм2, δ= 10%.
Недостатком указанного сплава является низкий уровень прочности после термообработки: предел прочности σв≅33 кг/мм2, σ0,2 = 28 кг/мм2, δ= 10%.
Целью изобретения является повышение прочностных свойств при сохранении высокой коррозионной стойкости сплава и технологической пластичности при формообразовании.
Это достигается тем, что сплав на основе алюминия, содержащий магний, кремний, титан, медь, марганец, цинк, железо, дополнительно содержит хром, цирконий, бериллий при следующем содержании компонентов, мас.%: Магний 1,1-1,5 Кремний 1,2-1,6 Титан Не более 0,15 Хром 0,15-0,35 Цирконий 0,03-0,10 Марганец Не более 0,1 Мед Не более 0,1 Цинк Не более 0,2 Железо Не более 0,5 Бериллий 0,0002-0,002 Алюминий Остальное, причем соотношение содержания Mg:Si составляет 0,7-1,0.
Процентное содержание магния 1,1-1,5 мас.% обусловлено областью максимального эффекта упрочнения после закалки и искусственного старения у деформируемых сплавов в концентрационном треугольнике тройной системы Al-Mg-Si.
При содержании магния меньше 1,1 и больше 1,5 мас.% эффект термической обработки снижается на 2-4 кг/мм2.
Процентное содержание кремния в интервале 1,2-1,6 мас.% также обусловлено областью максимального эффекта упрочнения.
При содержании кремния меньше 1,2 мас.% происходит потеря прочности до 3 кг/мм2.
При содержании кремния более 1,6 мас.% эффект упрочнения также снижается. Кроме того, снижается пластичность сплава.
Регламентация соотношения магния и кремния в пределах 0,7-1,0 обеспечивает достижение оптимального уровня прочности при хорошей коррозионной стойкости.
Соотношение Mg:Si = 0,7 позволяет обеспечить небольшое превышение кремния, положительно влияющее на прочностные свойства без заметного ущерба для коррозионных свойств, которые снижаются при избытке кремния над магнием в сплавах этой системы. Большее превышение кремния над содержанием магния приводит к ухудшению коррозионной стойкости.
Соотношение Mg:Si больше 1,0 приводит к избытку магния, который снижает эффект упрочнения и понижает способность к формообразованию.
Введение хрома в количестве 0,15-0,35 мас.% способствует повышению прочности, извлечению структуры зерна при рекристаллизации, нейтрализации вредного воздействия железа за счет абсорбционных процессов, взаимодействию с избытком кремния для уменьшения его отрицательного влияния на коррозионную стойкость.
Добавка хрома менее 0,15 мас.% не оказывает заметного эффекта на упрочнение. При содержании хрома более 0,35 мас.% происходит появление хрупких фаз, снижающих пластичность.
Введение циркония в количестве 0,03-0,1 мас.% способствует снижению охрупчивания при высокотемпературном прессовании, которое рекомендуется для сплавов системы Al-Mg-Si с целью устранения роста зерна при нагреве и повышения прочности. Содержание циркония менее 0,03 мас.% является неэффективным, при содержании циркония более 0,1 мас.% возможно образование хрупких интерметаллидов.
Введение бериллия в алюминиевые сплавы, легированные магнием, способствует уменьшению окисления расплава, улучшению жидкотекучести при формообразовании поверхности слитка. Кроме того, бериллий выполняет роль модификатора, воздействуя на поверхность зародышевых фаз кристаллизации.
Содержание бериллия в пределах 0,0002-0,002 мас.% выбрано исходя из достаточности незначительной присадки для достижения получаемого эффекта. Бериллий в таких пределах не влияет на коррозионную стойкость алюминиевых сплавов.
Содержание марганца не более 0,1 мас.% обусловлено тем, что марганец заметно ликвирует, приводит к анизотропии свойств.
Введение титана в количестве не более 0,15 мас.% способствует измельчению структуры при литье слитков, более 0,15 мас.% приводит к образованию нежелательных хрупких фаз.
Присутствие меди в сплаве Al-Mg-Si приводит к ухудшению коррозионных свойств, поэтому ограничивается пределом не более 0,1 мас.%.
В сплавах системы Al-Mg2-Si цинк находится в твердом растворе. Сдвигая потенциал сплава в отрицательную сторону, цинк в небольших количествах практически не оказывает влияния на снижение коррозионной стойкости. Учитывая изложенное, содержание примесей цинка в предлагаемом коррозионностойком сплаве ограничивается только сверху - не более 0,2 мас.%.
Железо является нежелательной примесью, хотя при содержании железа около 0,2 мас.% оно задерживает рост зерна. Железо вводится в сплав не специально, а является одним из компонентов технических сортов алюминия, используемого для литья слитков.
П р и м е р. Сплавы с различным содержанием компонентов готовили в пламенной печи емкостью 1000 кг. В качестве шихты использовали чушковый алюминий марки А-8, чушковый магний марки МГ90, силумин марки АК1204, лигатуры: магний-цирконий, алюминий-хром, алюминий-титан, алюминий-бериллий. Затем расплав сливали в миксер при температуре 740оС и отливали слитки диаметром 172 мм, при этом скорость литья выдерживали в пределах 90 мм/мин. После охлаждения слитка проходили обточку, разрезку и гомогенизацию при температуре 475-505оС в течение 6 ч. Всего было приготовлено семь сплавов, химический состав которых приведен в табл.1. Для сравнения отливали известный сплав АД35 среднего химического состава.
Из заготовок диаметром 155 х 320 мм изготавливали штамповки колес легкового автомобиля (ВАЗ 2108) методом горячей деформации на гидропрессе усилием 10 тыс.тс. Штамповки проходили термообработку по режиму: закалка, температура 525±5оС, выдержка 60 мин, охлаждение в воде, старение 165± 5оС, выдержка 12 ч.
Далее испытывали механические свойства образцов колесных штамповок из предлагаемого и известного сплавов. Образцы вырезали из наружной реборды колеса. Результаты представлены в табл.2.
Также изготавливали стандартные образцы для сравнения коррозионной стойкости. Испытания проводили в водном растворе, содержащем 3%-ный хлористый натрий (NaCl) и 1%-ную соляную кислоту (HCl), при 18-25оС в течение 24 ч (ГОСТ 9021-74).
Результаты испытаний также представлены в табл.2.
Как видно из таблицы, уровень механических свойств предлагаемого сплава по сравнению с известным выше:
по пределу прочности ( σВ) на 3,8-4,0 кгс/мм2;
по пределу текучести ( σ0,2) на 4,1-4,7 кгс/мм2.
по пределу прочности ( σВ) на 3,8-4,0 кгс/мм2;
по пределу текучести ( σ0,2) на 4,1-4,7 кгс/мм2.
Испытания стандартных образцов на коррозионную стойкость показывают, что коррозионная стойкость предлагаемого сплава не ниже коррозионной стойкости образцов из известного сплава АД35. Кроме того, опытный сплав с содержанием меди 0,15 мас.% (N 5) кроме межкристаллитной коррозии показал питтинговое поражение, что связано с повышенным содержанием в сплаве меди и кремния.
Технико-экономические преимущества предлагаемого сплава в сравнении с прототипом обусловлены тем, что автомобильные колеса, изготовленные из этого сплава, обладают большой прочностью и высокой коррозионной стойкостью, позволяющие изготавливать колеса меньшей массой и без специального покрытия, предохраняющего колеса от коррозии.
Claims (1)
- СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, содержащий магний, кремний, титан, марганец, медь, цинк и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств при сохранении высокой коррозионной стойкости сплава и технологической пластичности при формообразовании, он дополнительно содержит хром, цирконий и бериллий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магний 1,1 - 1,5
Кремний 1,2 - 1,6
Титан Не более 0,15
Хром 0,15 - 0,35
Цирконий 0,03 - 0,10
Марганец Не более 0,1
Медь Не более 0,1
Цинк не более 0,2
Железо не более 0,5
Бериллий 0,0002 - 0,002
Алюминий Остальное
причем соотношение содержания магния и кремния составляет 0,7 - 1,0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5056544 RU2022045C1 (ru) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | Сплав на основе алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5056544 RU2022045C1 (ru) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | Сплав на основе алюминия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022045C1 true RU2022045C1 (ru) | 1994-10-30 |
Family
ID=21610492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5056544 RU2022045C1 (ru) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | Сплав на основе алюминия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2022045C1 (ru) |
-
1992
- 1992-05-28 RU SU5056544 patent/RU2022045C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. ГОСТ 4784-74. Сплавы алюминиевые деформируемые. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4101749B2 (ja) | 溶接可能な高強度Al−Mg−Si合金 | |
RU2406773C2 (ru) | Деформированный алюминиевый сплав системы алюминий-цинк-магний-скандий и способ его получения | |
CN111032897A (zh) | 形成铸造铝合金的方法 | |
JP2697400B2 (ja) | 鍛造用アルミニウム合金 | |
JPH0372147B2 (ru) | ||
CA2817425A1 (en) | Aluminium alloy combining high strength, elongation and extrudability | |
JPH0797667A (ja) | 成形性及び塗装焼付硬化性に優れた常温遅時効性アルミニウム合金薄板の製造方法 | |
EP1477577B1 (en) | Aluminum alloy, cast article of aluminum alloy, and method for producing cast article of aluminum alloy | |
JP3982849B2 (ja) | 鍛造用アルミニウム合金 | |
RU2163938C1 (ru) | Коррозионно-стойкий сплав на основе алюминия, способ получения полуфабрикатов и изделие из него | |
RU2022045C1 (ru) | Сплав на основе алюминия | |
JP2663078B2 (ja) | 安定な人工時効性を有するt6処理用アルミニウム合金 | |
RU2385358C1 (ru) | Литейный сплав на основе алюминия | |
JP3471421B2 (ja) | アルミニウム合金鍛造材の製造方法 | |
CA3135702C (en) | Aluminium casting alloy | |
JPS6154853B2 (ru) | ||
JPH0447019B2 (ru) | ||
JPH07150312A (ja) | アルミニウム合金鍛造素材の製造方法 | |
WO2000071765A1 (en) | Aluminum-base alloy for cylinder heads | |
RU2165996C1 (ru) | Высокопрочный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него | |
US3469974A (en) | Magnesium base alloys | |
JPH05306440A (ja) | 焼付硬化性に優れた成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JPH10259464A (ja) | 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法 | |
US4069072A (en) | Aluminum alloy | |
US2290026A (en) | Aluminum alloy |