RU2126060C1

RU2126060C1 - Aluminium based-alloy

Info

Publication number: RU2126060C1
Application number: RU97115859A
Authority: RU
Inventors: И.Л. Тейтель; А.Ю. Сухих
Original assignee: Открытое акционерное общество Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1999-02-10

Abstract

FIELD: metallurgy, more particularly aluminium-based multicomponent alloys. SUBSTANCE: claimed alloy comprises (wt %): 2.6-3.3 copper; 0.01-0.06 titanium; 1.8-2.3 lithium; 0.06-0.14 zirconium; 0.008-0.1 beryllium; 0.005-0.05 cerium; 0.001- 0.15 iron; 0.0001-0.1 silicon; 0.0001-0.1 manganese; 0.0001-0.25 zinc; 0.0001-0.01 magnesium; 0.0001-0.05 chromium; 0.0001-0.02 sodium; 0.0002-0.0005 sulfur; and the aluminium balance. Addition of sulfur to alloy improves strength of said alloy. EFFECT: improved properties of the alloy. 1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к деформируемым алюминиевым сплавам системы Al-Cu-Li. The invention relates to metallurgy, namely to deformable aluminum alloys of the Al-Cu-Li system.

Известен сплав на основе алюминия марки 1450, содержащий следующие компоненты, мас.%:
Медь - 2,6-3,3
Титан - 0,01-0,06
Литий - 1,8-2,3
Цирконий - 0,06-0,14
Бериллий - 0,008-0,1
Церий - 0,005-0,05
Железо - Не более 0,15
Кремний - Не более 0,1
Марганец - Не более 0,1
Цинк - Не более 0,25
Магний - Не более 0,1
Хром - Не более 0,05
Натрий - Не более 0,002
Алюминий - Остальное
(Отраслевой стандарт ОСТ 1 90048-90. Справы алюминиевые деформируемые. Марки. Издание официальное. УДК 669.715, с.4)
Данный сплав имеет недостаточно высокую прочность при испытании на разрыв как гладких, так и надрезанных образцов.Known alloy based on aluminum grade 1450, containing the following components, wt.%:
Copper - 2.6-3.3
Titanium - 0.01-0.06
Lithium - 1.8-2.3
Zirconium - 0.06-0.14
Beryllium - 0.008-0.1
Cerium - 0.005-0.05
Iron - No more than 0.15
Silicon - Not more than 0.1
Manganese - Not more than 0.1
Zinc - No more than 0.25
Magnesium - Not more than 0.1
Chrome - No more than 0.05
Sodium - Not more than 0.002
Aluminum - Else
(Industry standard OST 1 90048-90. Reformable aluminum spokes. Stamps. Official publication. UDC 669.715, p.4)
This alloy has insufficient strength when tested for tensile testing of both smooth and incised samples.

Для ряда силовых элементов конструкций летательных аппаратов первостепенное значение имеет прочность металла при испытании образцов с острым надрезом, которая определяет долговечность и надежность конструкций, поскольку, как правило, в процессе эксплуатации именно по трещинам (надрезам) происходит их разрушение. For a number of strength elements of aircraft structures, metal strength is of primary importance when testing specimens with a sharp notch, which determines the durability and reliability of structures, since, as a rule, their destruction occurs during cracks (notches) during operation.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка сплава на основе алюминия, обладающего высокой прочностью при наличии острых надрезов. The problem to which the invention is directed is the development of an alloy based on aluminum having high strength in the presence of sharp incisions.

Указанный технический результат достигается тем, что сплав на основе алюминия, содержащий медь, титан, литий, цирконий, бериллий, церий, железо, кремний, марганец, цинк, магний, хром, натрий, дополнительно содержит серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Медь - 2,6-3,3
Титан - 0,01-0,06
Литий - 1,8-2,3
Цирконий - 0,06-0,14
Бериллий - 0,008-0,1
Церий - 0,005-0,05
Железо - 0,0001-0,15
Кремний - 0,0001-0,1
Марганец - 0,0001-0,1
Цинк - 0,0001-0,25
Магний - 0,0001-0,1
Хром - 0,0001-0,05
Натрий - 0,0001-0,002
Сера - 0,0002-0,0005
Алюминий - Остальное
Регламентированное введение серы в состав сплава при сохранении процентного содержания других легирующих элементов и примесей приводит к повышению предела прочности при испытании образцов на разрыв.The specified technical result is achieved in that the aluminum-based alloy containing copper, titanium, lithium, zirconium, beryllium, cerium, iron, silicon, manganese, zinc, magnesium, chromium, sodium, additionally contains sulfur in the following ratio of components, wt.% :
Copper - 2.6-3.3
Titanium - 0.01-0.06
Lithium - 1.8-2.3
Zirconium - 0.06-0.14
Beryllium - 0.008-0.1
Cerium - 0.005-0.05
Iron - 0.0001-0.15
Silicon - 0.0001-0.1
Manganese - 0.0001-0.1
Zinc - 0.0001-0.25
Magnesium - 0.0001-0.1
Chrome - 0.0001-0.05
Sodium - 0.0001-0.002
Sulfur - 0.0002-0.0005
Aluminum - Else
The regulated introduction of sulfur into the alloy composition while maintaining the percentage of other alloying elements and impurities leads to an increase in the tensile strength when testing samples.

При содержании серы меньше 0,0002% не достигается требуемый уровень прочностные свойств, а при содержании серы больше 0,0005% она концентрируется по границам зерен, придавая им хрупкость, что снижает относительное сужение и относительное удлинение. With a sulfur content of less than 0.0002%, the required level of strength properties is not achieved, and with a sulfur content of more than 0.0005%, it is concentrated along the grain boundaries, giving them brittleness, which reduces relative narrowing and elongation.

Технология, позволяющая регламентировать содержание серы при выплавке алюминиевого сплава, является "ноу-хау" производства. The technology that allows you to regulate the sulfur content in the smelting of aluminum alloy is the know-how of production.

Пример. Из слитков сплава 1450 и заявленного состава изготовили прессованные профили, провели закалку и искусственное старение. Example. Extruded profiles were made from 1450 alloy ingots and the claimed composition, hardening and artificial aging were performed.

Химический состав сплавов приведен в табл. 1. The chemical composition of the alloys is given in table. 1.

Результаты испытания механических свойств образцов, вырезанных в поперечном направлении волокон, приведены в табл. 2. The test results of the mechanical properties of the samples cut in the transverse direction of the fibers are given in table. 2.

Как видно из табл. 2, прочность заявленного сплава повышается на 4% у гладких образцов и на 13,6% у образцов с надрезом. As can be seen from the table. 2, the strength of the claimed alloy is increased by 4% for smooth specimens and by 13.6% for notched specimens.

Таким образом, приведенные сведения показывают, что при осуществлении заявленного изобретения выполняются следующие условия:
- средства, воплощающие изобретение при его осуществлении, предназначены для использования в промышленности, а именно: в металлургии:
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных или других известных до даты подачи заявки средств и методов;
- средства, воплощающие изобретение при его осуществлении, способны обеспечить получение указанного технического результата.Thus, the above information shows that when implementing the claimed invention, the following conditions are met:
- means embodying the invention in its implementation, are intended for use in industry, namely: in metallurgy:
- for the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the described or other means and methods known prior to the filing date of the application has been confirmed;
- means embodying the invention in its implementation, are able to provide the specified technical result.

Claims

An aluminum-based alloy containing copper, titanium, lithium, zirconium, beryllium, cerium, iron, silicon, manganese, zinc, magnesium, chromium, sodium, characterized in that it additionally contains sulfur in the following ratio, wt.%:
Copper - 2.6 - 3.3
Titanium - 0.01 - 0.06
Lithium - 1.8 - 2.3
Zirconium - 0.06 - 0.14
Beryllium - 0.008 - 0.1
Cerium - 0.005 - 0.05
Iron - 0.0001 - 0.15
Silicon - 0.0001 - 0.1
Manganese - 0.0001 - 0.1
Zinc - 0.0001 - 0.25
Magnesium - 0.0001 - 0.1
Chrome - 0.0001 - 0.05
Sodium - 0.0001 - 0.002
Sulfur - 0.0002 - 0.0005
Aluminum - Else