RU2038404C1

RU2038404C1 - Aluminium-base alloy ак7мгм

Info

Publication number: RU2038404C1
Application number: RU92009699A
Authority: RU
Inventors: Н.А. Белов; В.С. Золоторевский; А.Ю. Гусев
Original assignee: Московский институт стали и сплавов
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1992-12-03
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: aluminium-base alloy has the following components, wt.-% silicon 6-8; magnesium 0.5-0.9; nickel 0.01-0.5; chrome 0.01-0.25; lead 0.01-0.25, and aluminium the rest. EFFECT: enhanced quality of alloy. 1 tbl

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к литейным сплавам на основе алюминия. The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to casting alloys based on aluminum.

Наилучшими литейными свойствами среди алюминиевых сплавов обладают безмедистые силумины, которые при наличии небольшой добавки магния имеют неплохой комплекс механических свойств. The best casting properties among aluminum alloys are possessed by non-copper silumins, which, in the presence of a small addition of magnesium, have a good set of mechanical properties.

Известен сплав АК7пч (АЛ9-1) (ГОСТ 1583-89, с.2), содержащий, мас. Known alloy AK7PC (AL9-1) (GOST 1583-89, p.2), containing, by weight.

Кремний 7-8
Магний 0,25-0,4
Титан 0,08-0,15
Алюминий Остальное
Основным недостатком сплава АК7пч является невысокий уровень прочностных свойств
Наиболее близким к предлагаемому является литейный сплав на основе алюминия АК12МгН (патент N 4954631/02 от 7.02.91), содержащий, мас.Silicon 7-8
Magnesium 0.25-0.4
Titanium 0.08-0.15
Aluminum Else
The main disadvantage of the AK7PC alloy is the low level of strength properties
Closest to the proposed is a casting alloy based on aluminum AK12MgN (patent N 4954631/02 of 7.02.91), containing, by weight.

Кремний 10-13
Магний 0,5-0,9
Никель 0,1-1,0
Кобальт 0,01-0,3
Гафний 0,005-0,15
Алюминий Остальное
Известный сплав обладает более высокими прочностными свойствами по сравнению с предыдущим, однако он имеет ряд недостатков: большая чувствительность к примеси железа, которое неизбежно попадает в сплав в процессе приготовления, и наличие в его составе дефицитных компонентов (Со и Нf).Silicon 10-13
Magnesium 0.5-0.9
Nickel 0.1-1.0
Cobalt 0.01-0.3
Hafnium 0.005-0.15
Aluminum Else
The known alloy has higher strength properties compared to the previous one, but it has a number of disadvantages: greater sensitivity to iron impurities, which inevitably get into the alloy during preparation, and the presence of deficient components (Co and Hf) in its composition.

Целью изобретения является снижение чувствительности основных механических свойств к концентрации железа и снижение себестоимости за счет замены дефицитных компонентов более доступными. The aim of the invention is to reduce the sensitivity of the main mechanical properties to the concentration of iron and reduce costs by replacing scarce components with more affordable ones.

Для достижения поставленной цели сплав на основе алюминия, содержащий кремний, магний и никель, дополнительно содержит хром и свинец при следующем соотношении компонентов, мас. To achieve this goal, an aluminum-based alloy containing silicon, magnesium and nickel additionally contains chromium and lead in the following ratio of components, wt.

Кремний 6-8
Магний 0,5-0,9
Никель 0,01-0,5
Хром 0,01-0,25
Свинец 0,01-0,25
Алюминий Остальное
Кремний в заявленных пределах обеспечивает высокие литейные и механические свойства, в том числе в присутствии примеси железа, выбранный диапазон концентрации магния позволяет добиться наилучшего сочетания прочности и пластичности благодаря оптимальной легированности алюминиевого твердого раствора, никель и хром модифицируют железистую фазу и повышают однородность структуры, свинец модифицирует морфологию фазы Mg₂Si. При концентрациях никеля, хрома и свинца менее нижнего предела их действие незначительно, а при концентрации свыше верхнего предела возникает опасность появления грубых включений избыточных фаз.Silicon 6-8
Magnesium 0.5-0.9
Nickel 0.01-0.5
Chrome 0.01-0.25
Lead 0.01-0.25
Aluminum Else
Silicon within the declared limits provides high casting and mechanical properties, including in the presence of an iron impurity, the selected range of magnesium concentration allows to achieve the best combination of strength and plasticity due to the optimal alloying of aluminum solid solution, nickel and chromium modify the glandular phase and increase the uniformity of the structure, lead modifies morphology of the Mg ₂ Si phase. At concentrations of nickel, chromium and lead below the lower limit, their effect is negligible, and at concentrations above the upper limit, there is a risk of gross inclusions of excess phases.

Для опробования предлагаемого сплава в лабораторных условиях были приготовлены 12 составов, включая заявленные концентрации и средний состав известного сплава. Сплавы готовили в электрической печи сопротивления из чистых шихтовых материалов (Al, Mg, Si, Pb) и лигатур (Al-Ni, Al-Cr, Al-Fe). Механические свойства (временное сопротивление α_в и относительное удлинение δ ) определяли на образцах, вырезанных из плоских кокильных отливок. Сплавы испытывали в литом состоянии. Приведенные в таблице результаты показывают, что предлагаемый сплав (составы 3-8), не уступая известному (составы 11-12) по механическим свойствам при низкой концентрации примеси железа, превосходит его в случае 1% Fe.To test the proposed alloy in laboratory conditions, 12 compositions were prepared, including the declared concentration and average composition of the known alloy. Alloys were prepared in an electric resistance furnace from pure charge materials (Al, Mg, Si, Pb) and ligatures (Al-Ni, Al-Cr, Al-Fe). Mechanical properties (temporary resistance α _in and elongation δ) were determined on samples cut from flat chill castings. Alloys were tested in a cast state. The results shown in the table show that the proposed alloy (compositions 3-8), not inferior to the known (compositions 11-12) in mechanical properties at a low concentration of iron impurities, surpasses it in the case of 1% Fe.

Сплав рекомендуется для получения отливок различными методами литья взамен сплава АЛ9. Предлагаемый значительный экономический эффект связан с устранением операции термообработки, поскольку уровень механических свойств предлагаемого сплава в литом состоянии находится на уровне механических свойств сплава АЛ9 после термообработки. The alloy is recommended for castings using various casting methods instead of AL9 alloy. The proposed significant economic effect is associated with the elimination of the heat treatment operation, since the level of mechanical properties of the proposed alloy in the cast state is at the level of mechanical properties of the AL9 alloy after heat treatment.

Состав исследованных сплавов и результаты определения их механических свойств приведены в таблице. The composition of the investigated alloys and the results of determining their mechanical properties are given in the table.

Claims

An aluminum-based alloy containing silicon, magnesium and nickel, characterized in that it additionally contains chromium and lead in the following ratio of components, wt.

Silicon 6 8
Magnesium 0.5 0.9
Nickel 0.01 0.5
Chrome 0.01 0.25
Lead 0.01 0.25
Aluminum Else