RU2164541C2 - Сплав на основе алюминия - Google Patents
Сплав на основе алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2164541C2 RU2164541C2 RU99102311A RU99102311A RU2164541C2 RU 2164541 C2 RU2164541 C2 RU 2164541C2 RU 99102311 A RU99102311 A RU 99102311A RU 99102311 A RU99102311 A RU 99102311A RU 2164541 C2 RU2164541 C2 RU 2164541C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- aluminium
- based alloy
- aluminum
- structural strength
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сплавам на основе алюминия системы Al-Zn-Mg-Cu, предназначенным для изготовления концевых деталей газовых центрифуг, с целью получения изотопов урана и других элементов, применяемых в атомной энергетике, медицине, электронике и других отраслях народного хозяйства. Техническая задача - создание сплава, обладающего высокой конструкционной прочностью, эксплуатационной надежностью и технологичностью. Сплав имеет следующий химический состав, мас.%: Zn - 8,0-9,0; Mg - 2,3-3,0; Cu - 2,0-2,6; Zr - 0,1-0,2; Fe - 0,05-0,3; Si - 0,03-0,15; Be - 0,0001-0,002; H2 - (0,9-3,6)·10-5, Al - остальное, при соотношении Fe/Si ≥ 0,5. 2 табл.
Description
Изобретение относится к сплавам на основе алюминия системы Al-Zn-Mg-Cu, предназначенным для изготовления концевых деталей газовых центрифуг, с целью получения изотопов урана и других элементов, применяемых в атомной энергетике, медицине, электронике и других отраслях народного хозяйства.
Известны высоколегированные сплавы системы Al-Zn-Mg-Cu, В96ц3 [1] и сплавы серии 7000, например 7050 и др. [2]. Однако они обладают недостаточным уровнем конструкционной прочности для создания высоконагруженных деталей газовых центрифуг.
За прототип принят сплав на основе алюминия [3] следующего химического состава, мас.%: Zn - 8,2-9,0; Mg - 2,4-3,0; Cu - 2,0-2,6; Mn - 0,2-0,8; Zr - 0,1-0,2; Ti - до 0,1; Fe - до 0,4; Si - до 0,3; Cr - до 0,1; Be - до 0,002; Al - остальное.
Сплав-прототип имеет недостаточно высокие характеристики конструкционной прочности и эксплуатационной надежности, которые необходимы для высоконагруженных конструкций газовых центрифуг, работающих длительное время (более 10 лет) при постоянно действующих высоких напряжениях.
Прессованные полуфабрикаты из этого сплава в закаленном и искусственно состаренном состоянии имеют следующие свойства: в долевом направлении предел прочности при растяжении - 68 кгс/мм2, предел текучести - 65 кгс/мм2, относительное удлинение - 2%; в поперечном направлении - предел прочности при растяжении - 66 кгс/мм2, предел текучести - 64 кгс/мм2 относительное удлинение - 2%.
Технической задачей данного изобретения является создание сплава, обладающего высокой конструкционной прочностью и эксплутационной надежностью.
Для достижения поставленной технической задачи предложен сплав, имеющий следующий химический состав, мас.%: Zn - 8,0- 9,0; Mg 2,3-3,0; Cu - 2,0-2,6; Zr - 0,1-0,2; Fe - 0,05-0,3; Si - 0,03-0,15; Be - 0,0001-0,002; H2 - (0,9-3,6)·10-5; Al - остальное, при соотношении Fe/Si ≥ 0,5.
Повышение конструкционной прочности и эксплутационной надежности сплава достигается путем введения в сплав водорода.
Введение водорода в сплав приводит к образованию гидрида магния, который, являясь центрами кристаллизации, способствует модифицированию расплава, что приводит к дополнительному измельчению зеренной структуры и обеспечивает повышение конструкционной прочности и эксплуатационной надежности в процессе длительной эксплуатации изделий.
Наличие бериллия обеспечивает уменьшение окисных плен в сплаве, что способствует повышению эксплуатационной надежности.
Авторами установлено, что отсутствие марганца в сплаве предложенного состава исключает наличие марганцовистого дисперсоида, расположенного преимущественно в направлении деформации, что обеспечивает повышение характеристик пластичности и конструкционной прочности.
Пример осуществления.
В производственных условиях были отлиты шесть плавок по 300 кг каждая из предложенного сплава и сплава с содержанием компонентов в количествах, выходящих за заявленные пределы.
Из каждой плавки полунепрерывным методом были отлиты слитки диаметром 50-65 мм. Все слитки проходили входной контроль на наличие горячих трещин.
Химический состав предложенного и известного сплавов приведен в таблице 1.
После гомогенизации из слитков были изготовлены штамповки разных конфигураций (верхняя и нижняя крышки и диафрагма). После удаления облоя штамповки подвергали термической обработке по следующему режиму: закалка от 470oC в воду комнатной температуры и старение при 140oC в течение 16 ч.
Из штамповок изготавливали образцы для определения механических свойств, а также сборочные узлы, состоящие из ротора и верхней крышки, для определения конструкционной прочности, которую оценивали по усилию отрыва горловины.
Скорость ползучести определяли на плоских образцах, вырезанных из цилиндрической части штамповок при напряжении 45 кгс/мм2, температуре 50oC на базе 3000 ч.
Результаты испытаний.
Результаты испытаний, приведенные в таблице 2, показали, что предложенный сплав на основе алюминия, обладая высокими характеристиками прочности и текучести, обеспечивает, по сравнению с известным сплавом, повышение пластичности в долевом направлении более чем в 4 раза, в поперечном направлении более чем в 3 раза, повышение конструкционной прочности в 1,7-2,0 раза и уменьшение скорости ползучести при напряжении 45 кгс/мм2, температуре 50oC на базе 3000 ч в 1,45-2,0 раза.
Таким образом, применение предложенного сплава в газовых центрифугах позволяет повысить конструкционную прочность изделий, что обеспечивает повышение надежности в процессе длительной эксплуатации и увеличивает их ресурс.
Список литературы
1. Фридляндр И.Н. "Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы." М. , Металлургия, 1979, стр 154.
1. Фридляндр И.Н. "Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы." М. , Металлургия, 1979, стр 154.
2. Aluminium Alloys. Proceedings of 5th International Conference ICAA5. Grenoble, France, 1996, т. 3, стр. 1587.
3. A.C. N 155001, СССР, C 22 C 21/10.
Claims (1)
- Сплав на основе алюминия, содержащий цинк, магний, медь, цирконий, железо, кремний и бериллий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит водород при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Цинк - 8,0 - 9,0
Магний - 2,3 - 3,0
Медь - 2,0 - 2,6
Цирконий - 0,1 - 0,2
Железо - 0,05 - 0,3
Кремний - 0,03 - 0,15
Бериллий - 0,0001 - 0,002
Водород - (0,9 - 3,6) · 10-5
Алюминий - Остальное
при соотношении Fe/Si ≥ 0,5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102311A RU2164541C2 (ru) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | Сплав на основе алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102311A RU2164541C2 (ru) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | Сплав на основе алюминия |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99102311A RU99102311A (ru) | 2000-12-27 |
RU2164541C2 true RU2164541C2 (ru) | 2001-03-27 |
Family
ID=20215542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99102311A RU2164541C2 (ru) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | Сплав на основе алюминия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2164541C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473709C1 (ru) * | 2011-10-28 | 2013-01-27 | Закрытое акционерное общество "Военно-промышленная инвестиционная группа "ВИЛС" | Сверхпрочный деформируемый сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него |
RU2553781C1 (ru) * | 2014-03-07 | 2015-06-20 | Закрытое акционерное общество "Военно-промышленная инвестиционная группа "ВИЛС" | Сверхпрочный сплав на основе алюминия и изделие из него |
RU2556849C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Высокопрочный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него |
-
1999
- 1999-02-05 RU RU99102311A patent/RU2164541C2/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473709C1 (ru) * | 2011-10-28 | 2013-01-27 | Закрытое акционерное общество "Военно-промышленная инвестиционная группа "ВИЛС" | Сверхпрочный деформируемый сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него |
RU2553781C1 (ru) * | 2014-03-07 | 2015-06-20 | Закрытое акционерное общество "Военно-промышленная инвестиционная группа "ВИЛС" | Сверхпрочный сплав на основе алюминия и изделие из него |
RU2556849C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Высокопрочный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4786340A (en) | Solution heat-treated high strength aluminum alloy | |
US4840683A (en) | Al-Cu-Li-Mg alloys with very high specific mechanical strength | |
US20040191111A1 (en) | Er strengthening aluminum alloy | |
WO2002010468A1 (fr) | Alliage hautement resistant a base d'aluminium et article fabrique a partir de cet alliage | |
CN110592444B (zh) | 一种700-720MPa强度耐热高抗晶间腐蚀铝合金及其制备方法 | |
CN110592445B (zh) | 720-740MPa冷挤压Al-Zn-Mg-Cu-Ti铝合金及制备方法 | |
CN108456813B (zh) | 一种Mg-Li-Al-Zn-Y系铸造镁锂合金及其热处理方法 | |
RU2165995C1 (ru) | Высокопрочный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из этого сплава | |
CN108193096A (zh) | 一种高强高韧的亚共晶铝硅铸造合金及其制备方法 | |
WO2018222065A1 (ru) | Высокопрочный сплав на основе алюминия | |
RU2514748C1 (ru) | ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu ПОНИЖЕННОЙ ПЛОТНОСТИ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО | |
RU2164541C2 (ru) | Сплав на основе алюминия | |
CN108034870A (zh) | 一种高强高韧的压铸铝合金及其制备方法 | |
RU2237098C1 (ru) | Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него | |
EP3757239B1 (en) | Aluminum casting alloy, aluminum cast component and method for the production of an aluminum cast piece | |
RU2581953C1 (ru) | ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu ПОНИЖЕННОЙ ПЛОТНОСТИ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО | |
RU2560485C1 (ru) | Высокопрочный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него | |
RU2095456C1 (ru) | Сплав на основе алюминия | |
RU2327757C2 (ru) | Сплав на основе алюминия и изделие из него | |
RU2804669C1 (ru) | Высокопрочный алюминиевый сплав системы Al-Zn-Mg-Cu и изделие, выполненное из него | |
Rakowska et al. | Analytical electron microscopy of a magnesium alloy containing neodymium | |
CN111118358A (zh) | 一种含Er的可铸造的变形Al-Cu合金 | |
US4168161A (en) | Magnesium alloys | |
WO2006068536A1 (fr) | Alliage a base d'aluminium et produit fabrique a partir de celui-ci | |
RU2030477C1 (ru) | Литейный сплав на основе алюминия |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | License on use of patent |
Effective date: 20090428 |