RU2237094C2 - Литейный алюминиевый сплав - Google Patents
Литейный алюминиевый сплав Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237094C2 RU2237094C2 RU2001135112/02A RU2001135112A RU2237094C2 RU 2237094 C2 RU2237094 C2 RU 2237094C2 RU 2001135112/02 A RU2001135112/02 A RU 2001135112/02A RU 2001135112 A RU2001135112 A RU 2001135112A RU 2237094 C2 RU2237094 C2 RU 2237094C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- ductility
- casting
- strontium
- magnesium
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title abstract description 17
- 238000005266 casting Methods 0.000 title abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии алюминиевых сплавов, предназначенных к применению в качестве конструкционных материалов при изготовлении литьем в металлические формы деталей для эксплуатации при криогенных температурах. Предложенный сплав содержит следующие компоненты, мас.%: кремний 6,5-9,0, медь 2,0-4,0, магний 0,15-0,40, титан 0,05-0,30, стронций 0,01-0,15, железо 0,05-0,25, кадмий 0,1-0,4, висмут 0,1-0,5, марганец 0,05-0,15, алюминий остальное. Техническим результатом изобретения является создание сплава, обладающего высоким уровнем прочности и пластичности предлагаемого сплава при комнатной температуре и температуре -253°С. 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии алюминиевых сплавов, предназначенных к применению в качестве конструкционных материалов при изготовлении литьем в металлические формы деталей для эксплуатации при криогенных температурах.
Под воздействием криогенных температур все материалы, в том числе и литейные алюминиевые сплавы, охрупчиваются, причем пластичность материалов уменьшается в 1,5-2 раза.
Известен литейный алюминиевый сплав (патент RU №2082806, кл. С 22 С 21/04 от 27.06.97), содержащий, мас.%: кремний - 5-13; медь - 1,2-3,5; магний - 0,3-1,5; титан - 0,1-0,3; бериллий - 0,001-0,1; скандий - 0,01-0,2; стронций - 0,015-0,05; алюминий - остальное. Этот сплав при комнатной температуре имеет прочность σв=241-370 МПа и пластичность δ=6,9-8,9%.
Недостатком сплава является низкая для производства нагруженных деталей прочность и наличие в его составе дефицитных и дорогостоящих компонентов: бериллия и скандия.
Известен также сплав на основе алюминия (патент RU №2052530, кл. С 22 С 21/04 от 20.07.96), взятый за прототип, имеющий химический состав, мас.%: кремний - 7,5-10,0; медь - 2,0-4,5; магний - 0,3-0,45; титан - 0,1-0,35; цирконий - 0,1-0,25; стронций - 0,01-0,2; германий - 0,05-0,2; железо - 0,3-1,2; алюминий - остальное.
Данный сплав обладает высокими значениями прочности и пластичности при комнатной температуре: σв=420-500 MПa и δ=6,0-10,0%.
Однако при испытаниях механических свойств при температуре -253°С оказалась довольно низкой пластичность - δ=1,3-1,8%. Другим недостатком сплава является наличие в его составе дефицитного и дорогостоящего германия.
Решаемой задачей изобретения является создание литейного алюминиевого сплава, имеющего достаточно высокую прочность при комнатной температуре и при температуре -253°С, с более высокой пластичностью при этих температурах.
Для достижения поставленной задачи в литейный сплав на основе алюминия, содержащий кремний, медь, магний, титан, стронций и железо, дополнительно введены кадмий, висмут и марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремний 6,5-9,0
Медь 2,0-4,0
Магний 0,15-0,40
Титан 0,05-0,30
Стронций 0,01-0,15
Железо 0,05-0,25
Кадмий 0,1-0,4
Висмут 0,1-0,5
Марганец 0,05-0,15
Алюминий Остальное
Химический состав и механические свойства исследуемых сплавов приведены в таблицах 1 и 2.
Предложенный сплав (№№1, 2, 3), сплавы запредельного состава (№№4, 5) и сплав-прототип (№6) выплавлялись в электрической печи сопротивления в графито-шамотовом тигле. Из приготовленных сплавов при температуре 720-730°С отливались в металлическую форму (кокиль) цилиндрические заготовки под образцы для определения механических свойств.
Отлитые заготовки термически обрабатывались по режиму: трехступенчатый нагрев под закалку - 490±5°С (6 ч) + 500±5°С (6 ч) + 510±5°С (8 ч), закалка в воду с температурой 20-30°С, искусственное старение при температуре 150±5°С (12 ч), охлаждение на воздухе.
Механические свойства определялись на образцах диаметром 6 мм (№2к ГОСТ 9651) в соответствии с ГОСТ 1497 (испытания при комнатной температуре) и ГОСТ 11150 (испытания при пониженных температурах).
Предложенный сплав обладает сопоставимыми с прототипом механическими свойствами при комнатной температуре. Однако при температуре -253°С по пластичности он превосходит прототип в 2-3 раза.
Высокий уровень прочности и пластичности предлагаемого сплава при комнатной температуре и температуре -253°С позволяет рекомендовать его к использованию в конструкциях двигателей, работающих на жидком водороде.
Claims (1)
- Литейный алюминиевый сплав для литья в металлические формы, содержащий кремний, медь, магний, титан, стронций и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кадмий, висмут и марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%:Кремний 6,5-9,0Медь 2,0-4,0Магний 0,15-0,40Титан 0,05-0,30Стронций 0,01-0,15Железо 0,05-0,25Кадмий 0,1-0,4Висмут 0,1-0,5Марганец 0,05-0,15Алюминий Остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001135112/02A RU2237094C2 (ru) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Литейный алюминиевый сплав |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001135112/02A RU2237094C2 (ru) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Литейный алюминиевый сплав |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001135112A RU2001135112A (ru) | 2003-08-20 |
| RU2237094C2 true RU2237094C2 (ru) | 2004-09-27 |
Family
ID=33432675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001135112/02A RU2237094C2 (ru) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Литейный алюминиевый сплав |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2237094C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2300652C2 (ru) * | 2004-12-09 | 2007-06-10 | Виктор Борисович Лужинский | Газотурбинный двигатель |
| RU2563416C1 (ru) * | 2014-05-19 | 2015-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Литейный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB582728A (en) * | 1944-02-25 | 1946-11-26 | Tennyson Fraser Bradbury | Aluminium copper alloys and their heat-treatment |
| GB595531A (en) * | 1945-07-06 | 1947-12-08 | Rupert Martin Bradbury | Aluminium base alloys |
| RU2052530C1 (ru) * | 1993-08-31 | 1996-01-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Литейный сплав на основе алюминия |
| SU689362A1 (ru) * | 1978-07-26 | 1996-03-10 | Институт химии им.В.И.Никитина АН ТадССР | Сплав на основе алюминия |
| RU2082806C1 (ru) * | 1995-03-17 | 1997-06-27 | Виктор Иванович Тарарышкин | Литейный алюминиевый сплав |
-
2001
- 2001-12-26 RU RU2001135112/02A patent/RU2237094C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB582728A (en) * | 1944-02-25 | 1946-11-26 | Tennyson Fraser Bradbury | Aluminium copper alloys and their heat-treatment |
| GB595531A (en) * | 1945-07-06 | 1947-12-08 | Rupert Martin Bradbury | Aluminium base alloys |
| SU689362A1 (ru) * | 1978-07-26 | 1996-03-10 | Институт химии им.В.И.Никитина АН ТадССР | Сплав на основе алюминия |
| RU2052530C1 (ru) * | 1993-08-31 | 1996-01-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Литейный сплав на основе алюминия |
| RU2082806C1 (ru) * | 1995-03-17 | 1997-06-27 | Виктор Иванович Тарарышкин | Литейный алюминиевый сплав |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2300652C2 (ru) * | 2004-12-09 | 2007-06-10 | Виктор Борисович Лужинский | Газотурбинный двигатель |
| RU2563416C1 (ru) * | 2014-05-19 | 2015-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Литейный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108085541B (zh) | 一种导热铝合金及其应用 | |
| CA2754383A1 (en) | Aluminum alloy | |
| CN103343272B (zh) | 一种添加钙、铈的阻燃镁合金及其制备方法 | |
| WO2018059322A1 (zh) | 铝合金组合物、铝合金元件、通讯产品及铝合金元件的制备方法 | |
| Shehadeh et al. | The Effect of Adding Different Percentages of Manganese (Mn) and Copper (Cu) on the Mechanical Behavior of Aluminum. | |
| Kaiser | Effect of solution treatment on the age-hardening behavior of Al-12Si-1Mg-1Cu piston alloy with trace-Zr addition | |
| CN112779443B (zh) | 一种铝合金及铝合金结构件 | |
| RU2558807C1 (ru) | Высокопрочный алюминиевый литейный сплав | |
| KR20110019045A (ko) | 열전도성이 높은 다이캐스팅용 알루미늄 기초합금 | |
| RU2237094C2 (ru) | Литейный алюминиевый сплав | |
| Wu et al. | Effect of neodymium on mechanical behavior of Mg-Zn-Zr magnesium alloy. | |
| CN112095038A (zh) | 一种提高铝合金中弥散相数量的方法 | |
| CN110656270B (zh) | 压铸镁合金及其制备方法与应用 | |
| RU2667271C1 (ru) | Термостойкий проводниковый ультрамелкозернистый алюминиевый сплав и способ его получения | |
| RU2415193C1 (ru) | Литейный сплав на основе алюминия | |
| Zhan et al. | Effect of Gd addition on mechanical and microstructural properties of Mg-x Gd-2.6 Nd-0.5 Zn-0.5 Zr cast alloys | |
| JP4526769B2 (ja) | マグネシウム合金 | |
| RU2687359C1 (ru) | Литейный магниевый сплав | |
| Zainon et al. | The effects of Mg2Si (p) on microstructure and mechanical properties of AA332 composite | |
| JP2018127708A (ja) | 鋳造用アルミニウム合金、アルミニウム合金鋳物製品およびアルミニウム合金鋳物製品の製造方法 | |
| RU2419663C2 (ru) | Высокопрочный сплав на основе алюминия | |
| CN119546792A (zh) | 导热性等优异的压铸用铝合金以及使用了该铝合金的压铸材料的制造方法 | |
| Payandeh et al. | Mechanical and thermal properties of rheocast telecom component using low silicon aluminium alloy in as-cast and heat-treated conditions | |
| JP7734384B2 (ja) | アルミニウム合金材、その製造方法及び機械部品 | |
| RU2236479C2 (ru) | Алюминиевый сплав для литья под давлением |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041227 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20061208 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171227 |