RU2278179C1 - Aluminum-based alloy and article made of the same - Google Patents
Aluminum-based alloy and article made of the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278179C1 RU2278179C1 RU2004137297/02A RU2004137297A RU2278179C1 RU 2278179 C1 RU2278179 C1 RU 2278179C1 RU 2004137297/02 A RU2004137297/02 A RU 2004137297/02A RU 2004137297 A RU2004137297 A RU 2004137297A RU 2278179 C1 RU2278179 C1 RU 2278179C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- aluminum
- copper
- magnesium
- manganese
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
- C22C21/14—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
- C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
- C22C21/18—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with zinc
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к сплавам на основе алюминия системы Al-Cu-Mg. Полуфабрикаты из этих сплавов используются в качестве конструкционных материалов для авиакосмической техники в виде обшивки и силового набора.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, and in particular to alloys based on aluminum of the Al-Cu-Mg system. Semi-finished products from these alloys are used as structural materials for aerospace engineering in the form of casing and power pack.
Известен сплав Д16ч, имеющий следующий химический состав (% по массе):Known alloy D16ch having the following chemical composition (% by weight):
Известны также американские сплавы системы Al-Cu-Mg серии 2000, например сплав, имеющий следующий химический состав (% по массе):American alloys of the Al-Cu-Mg system of the 2000 series are also known, for example, an alloy having the following chemical composition (% by weight):
и сплав следующего химического состава (% по массе):and an alloy of the following chemical composition (% by weight):
Известные сплавы и изделия из них, имея высокую прочность, пластичность, долговечность, вязкость разрушения, малую скорость роста усталостной трещины, в ряде случаев обладают недостаточной молниестойкостью. Эта характеристика для определенной группы изделий авиакосмической техники является определяющей.Known alloys and products from them, having high strength, ductility, durability, fracture toughness, low growth rate of fatigue cracks, in some cases have insufficient lightning resistance. This characteristic is decisive for a specific group of aerospace engineering products.
Наиболее близким по химическому составу и назначению, принятым за прототип, является сплав на основе алюминия системы Al-Cu-Mg следующего химического состава (% по массе):The closest in chemical composition and purpose, adopted as a prototype, is an alloy based on aluminum of the Al-Cu-Mg system of the following chemical composition (% by weight):
Данный сплав обладает улучшенным сочетанием предела прочности, вязкости разрушения и скорости роста трещины усталости. Лист, изготовленный из этого сплава, обладает следующими свойствами: σв=460 МПа, Kc у=55 МПа√м, d(2l)/dN=1,1 мм/кцикл. Однако сплав обладает недостаточной молниестойкостью, что ограничивает его использование в качестве обшивки или силового набора в самолетах нового поколения.This alloy has an improved combination of tensile strength, fracture toughness and fatigue crack growth rate. Sheet made from this alloy has the following properties: σ in = 460 MPa, K c y = 55 MPa√m, d (2l) / dN = 1,1 mm / ktsikl. However, the alloy has insufficient lightning resistance, which limits its use as a casing or power set in new generation aircraft.
Технической задачей настоящего изобретения является создание сплава, обладающего наряду с высокими характеристиками прочности, пластичности, трещиностойкости, долговечности повышенной молниестойкостью для конструкционного применения в авиакосмической технике в виде обшивки и силового набора.An object of the present invention is to provide an alloy having, along with high characteristics of strength, ductility, fracture toughness, and durability, increased lightning resistance for structural use in aerospace engineering in the form of sheathing and power pack.
Для решения поставленной технической задачи предложен сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, марганец, титан, отличающийся тем, что он дополнительно содержит теллур и по крайней мере один элемент из группы: серебро, никель, цинк, цирконий, хром, железо, кремний, водород, при следующем соотношении компонентов (% по массе):To solve the technical problem, an aluminum-based alloy is proposed, containing copper, magnesium, manganese, titanium, characterized in that it additionally contains tellurium and at least one element from the group: silver, nickel, zinc, zirconium, chromium, iron, silicon , hydrogen, in the following ratio of components (% by weight):
и изделие, выполненное из него.and an article made from it.
Повышение молниестойкости как важной характеристики достигается дополнительным легированием теллуром.An increase in lightning resistance as an important characteristic is achieved by additional tellurium alloying.
Присутствие теллура вызывает образование химического соединения с алюминием, относящегося к полупроводникам F-типа с удельным электросопротивлением при комнатной температуре 5·10-3 Ом·м. Наличие в структуре предложенного сплава полупроводниковой фазы обеспечивает повышение молниестойкости сплава и изделия, выполненного из него.The presence of tellurium causes the formation of a chemical compound with aluminum related to F-type semiconductors with electrical resistivity at room temperature of 5 · 10 -3 Ohm · m. The presence in the structure of the proposed alloy of the semiconductor phase provides increased lightning resistance of the alloy and the product made of it.
Присутствие по крайней мере одного элемента из группы, включая серебро, никель, цинк, цирконий, хром, железо, кремний, водород обеспечивает повышение прочностных характеристик сплава - предела прочности и предела текучести.The presence of at least one element from the group, including silver, nickel, zinc, zirconium, chromium, iron, silicon, hydrogen provides an increase in the strength characteristics of the alloy — tensile strength and yield strength.
Пример осуществления.An example implementation.
В лабораторных условиях были отлиты слитки 4 сплавов. Химические составы предложенного и известных сплавов приведены в таблице 1, где сплавы 1-7 являются примерами сплавов согласно изобретению, а сплав 8 является примером сплава-прототипа.In laboratory conditions, 4 alloy ingots were cast. The chemical compositions of the proposed and known alloys are shown in table 1, where alloys 1-7 are examples of alloys according to the invention, and alloy 8 is an example of a prototype alloy.
Из слитков путем прессования полосы и последующей горячей и холодной прокатки получали листы толщиной 2,5 мм. Прессование проводили при 430°С, а горячую прокатку - при 440-450°С. Листы разрезали на заготовки, которые закаливали с температуры 495-510°С в воде и старили при температуре 170-190°С в течение 12-20 ч. Из этих заготовок были изготовлены образцы для испытаний на молниестойкость и механические свойства. Результаты испытаний приведены в таблице 2.From ingots, by pressing a strip and subsequent hot and cold rolling, sheets with a thickness of 2.5 mm were obtained. Pressing was carried out at 430 ° C, and hot rolling at 440-450 ° C. The sheets were cut into blanks, which were quenched from 495-510 ° С in water and aged at a temperature of 170-190 ° С for 12-20 hours. Samples for testing for lightning resistance and mechanical properties were made from these blanks. The test results are shown in table 2.
Испытания на молниестойкость проводили в соответствии с методиками и нормами, принятыми в РФ, с параметрами разряда А+С, где А - импульс главного разряда, С - постоянная составляющая тока. Максимальное значение тока I=200 кА, переносимый заряд Q=20 Кл, длительность импульса 50 мкс.Tests for lightning resistance were carried out in accordance with the methods and standards adopted in the Russian Federation, with discharge parameters A + C, where A is the main discharge pulse, C is the constant current component. The maximum current value is I = 200 kA, the transferred charge is Q = 20 C, and the pulse duration is 50 μs.
Механические свойства листов при растяжении (предел прочности σв, предел текучести σ0,2, относительное удлинение δ) определяли по ГОСТ 1497-84 на образцах с шириной рабочей части 10-15 мм.The mechanical properties of sheets under tension (tensile strength σ in , yield strength σ 0.2 , elongation δ) were determined according to GOST 1497-84 on samples with a working part width of 10-15 mm.
Скорость роста трещины усталости (d(2l)/dN) определяли по ОСТ1 90268-84 на пластинах размером 200×600 мм с центральной прорезью при ΔК=15,5 МПа√м при следующих условиях усталостного нагружения: σmax=100 МПа, R=0,1; f=5 Гц.The growth rate of the fatigue crack (d (2l) / dN) was determined according to OST1 90268-84 on plates 200 × 600 mm in size with a central slot at ΔK = 15.5 MPa√m under the following conditions of fatigue loading: σ max = 100 MPa, R = 0.1; f = 5 Hz.
Вязкость разрушения Кс у определяли по ОСТ1 90356-84 на пластинах размером 200×600 мм при R=0,1; f=5 Гц.The fracture toughness K c y was determined by OST1 90356-84 on plates 200 × 600 mm in size at R = 0.1; f = 5 Hz.
Малоцикловую усталость (МЦУ) определяли по ГОСТ 25.502-91 на образцах с отверстием размером 30×200 мм при f=0,17 Гц, R=0, Kt=2,6.Low-cycle fatigue (MCU) was determined according to GOST 25.502-91 on samples with a hole size of 30 × 200 mm at f = 0.17 Hz, R = 0, K t = 2.6.
Полученные результаты показывают, что предложенный сплав по сравнению с известным сплавом обладает практически одинаковыми характеристиками прочности, пластичности, трещиностойкости, долговечности. Однако по молниестойкости, определяемой по размеру повреждений со стороны удара молнии и сохранению прочности листов после удара молнии, предложенный сплав по сравнению с известным сплавом имеет превосходство на 20-25%.The results show that the proposed alloy in comparison with the known alloy has almost the same characteristics of strength, ductility, fracture toughness, durability. However, the lightning resistance, determined by the size of the damage from the side of the lightning strike and the preservation of the strength of the sheets after a lightning strike, the proposed alloy compared with the known alloy has an advantage of 20-25%.
Таким образом, применение предлагаемого сплава в качестве конструкционного материала для авиакосмической техники в виде обшивки и силового набора из листов обеспечивает значительное повышение молниестойкости.Thus, the use of the proposed alloy as a structural material for aerospace engineering in the form of a casing and a power set of sheets provides a significant increase in lightning resistance.
Химический состав сплавов (% по массе)Table 1
The chemical composition of the alloys (% by weight)
Механические свойства и молниестойкостьtable 2
Mechanical properties and lightning resistance
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004137297/02A RU2278179C1 (en) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Aluminum-based alloy and article made of the same |
PCT/RU2005/000605 WO2006068536A1 (en) | 2004-12-21 | 2005-11-28 | Aluminium-based alloy and a product made thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004137297/02A RU2278179C1 (en) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Aluminum-based alloy and article made of the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2278179C1 true RU2278179C1 (en) | 2006-06-20 |
Family
ID=36602030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004137297/02A RU2278179C1 (en) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Aluminum-based alloy and article made of the same |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2278179C1 (en) |
WO (1) | WO2006068536A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021245345A1 (en) | 2020-06-04 | 2021-12-09 | Constellium Issoire | Use of products made from aluminium copper magnesium alloy that perform well at high temperature |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103016279A (en) * | 2013-01-17 | 2013-04-03 | 平阴乐深强压铸有限责任公司 | Lightning arrester of blade of wind-driven generator |
CN108502007A (en) * | 2018-03-12 | 2018-09-07 | 张纪校 | A kind of magnesium alloy stroller |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU479813A1 (en) * | 1973-05-10 | 1975-08-05 | Предприятие П/Я А-1697 | Aluminum based alloy |
US4336075A (en) * | 1979-12-28 | 1982-06-22 | The Boeing Company | Aluminum alloy products and method of making same |
US5213639A (en) * | 1990-08-27 | 1993-05-25 | Aluminum Company Of America | Damage tolerant aluminum alloy products useful for aircraft applications such as skin |
RU2163941C1 (en) * | 1999-07-01 | 2001-03-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Aluminium-based alloy |
-
2004
- 2004-12-21 RU RU2004137297/02A patent/RU2278179C1/en active
-
2005
- 2005-11-28 WO PCT/RU2005/000605 patent/WO2006068536A1/en active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021245345A1 (en) | 2020-06-04 | 2021-12-09 | Constellium Issoire | Use of products made from aluminium copper magnesium alloy that perform well at high temperature |
FR3111143A1 (en) * | 2020-06-04 | 2021-12-10 | Constellium Issoire | High temperature performance aluminum copper magnesium alloy products |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006068536A1 (en) | 2006-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2381332C (en) | Aluminum-magnesium-scandium alloys with zinc and copper | |
RU2477331C2 (en) | Product from aluminium alloy with high resistance to damages, namely to be used in aviation and space industry | |
RU2404276C2 (en) | PRODUCT FROM HIGH-STRENGTH, HIGH-VISCOSITY Al-Zn ALLOY AND MANUFACTURING METHOD OF SUCH PRODUCT | |
CA2627070C (en) | Al-cu-mg alloy suitable for aerospace application | |
RU2184166C2 (en) | Aluminum-based high-strength alloy and product manufactured therefrom | |
US8771441B2 (en) | High fracture toughness aluminum-copper-lithium sheet or light-gauge plates suitable for fuselage panels | |
WO2018155531A1 (en) | Aluminum alloy material and fastening component, structural component, spring component, conductive member, and battery member using aluminum alloy material | |
RU2008105307A (en) | WELDABLE HIGH STRENGTH AL-MG ALLOY | |
DE102007033827A1 (en) | Aluminum casting alloy and its use | |
WO2013007471A1 (en) | Method of manufacturing an al-mg alloy sheet product | |
US20210010121A1 (en) | High-Strength Aluminum Alloy Extruded Material That Exhibits Excellent Formability And Method For Producing The Same | |
KR20150005626A (en) | Magnesium alloy and method for producing same | |
WO1998039494A1 (en) | Vanadium-free aluminum alloy suitable for sheet and plate aerospace products | |
WATANABE et al. | Superplastic behavior of Al-Mg-Cu alloys | |
RU2278179C1 (en) | Aluminum-based alloy and article made of the same | |
RU2327758C2 (en) | Aluminium base alloy and products made out of it | |
RU2513492C1 (en) | Aluminium-based wrought nonhardenable alloy | |
WO2001012868A1 (en) | Aluminum-magnesium-scandium alloys with hafnium | |
WO2015077880A1 (en) | Aluminum alloy combining high strength and extrudability, and low quench sensitivity | |
RU2385358C1 (en) | Cast alloy on aluminium base | |
US5108516A (en) | Al-li-cu-mg alloy with good cold deformability and good damage resistance | |
RU2243278C1 (en) | Aluminium-based alloy and product made from the same | |
RU2412270C1 (en) | Alloy on base of aluminium | |
CN109680192A (en) | A kind of Al-Mg-Mn-Er-Zr alloy hot and stabilizing annealing technique and material | |
RU2815234C2 (en) | Alloys based on aluminium and lithium of 2xxx series |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080327 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20071203 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20090428 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160719 |