RU2349665C2 - Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него - Google Patents
Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него Download PDFInfo
- Publication number
- RU2349665C2 RU2349665C2 RU2006133299/02A RU2006133299A RU2349665C2 RU 2349665 C2 RU2349665 C2 RU 2349665C2 RU 2006133299/02 A RU2006133299/02 A RU 2006133299/02A RU 2006133299 A RU2006133299 A RU 2006133299A RU 2349665 C2 RU2349665 C2 RU 2349665C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- zirconium
- magnesium
- copper
- rest
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к сплавам на основе алюминия и изделиям, выполненным из них, которые предназначены для авиакосмической техники. Сплав и изделие, выполненное из него, имеют следующие компоненты, мас.%: литий 1,7-2,0, медь 1,6-2,0, магний 0,7-1,1, цирконий 0,04-0,2, бериллий 0,02-0,2, титан 0,01-0,1, никель 0,01-0,15, марганец 0,01-0,4, сера 0,5·10-4-1,0·10-4, азот 0,5·10-4-1,0·10-4, кобальт 0,5·10-6-1,0·10-6, натрий 0,5·10-3-10·10-3, алюминий - остальное. Получают сплав и изделие из него, обладающие наряду с высокими прочностными свойствами (пределами прочности и текучести) пониженной звукопроводностью при акустическом воздействии. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к сплавам на основе алюминия системы Al-Cu-Mg-Li. Полуфабрикаты из этих сплавов используются в качестве конструкционных материалов для авиакосмической техники в виде обшивки и силового набора.
Сплавы системы Al-Cu-Mg-Li широко используются в авиакосмической технике.
Известны американские сплавы, имеющие следующий химический состав (% по массе):
| Литий | 1,9-2,6 |
| Медь | 1,0-2,2 |
| Магний | 0,4-1,4 |
| Марганец | 0-0,9 |
| Никель | 0-0,5 |
| Цинк | 0-0,5 |
| Цирконий | 0-0,25 |
| Алюминий | ост. (Патент США №5374321) |
| Литий | 1,5-2,5 |
| Медь | 1,6-2,8 |
| Магний | 0,7-2,5 |
| Цирконий | 0,05-0,2 |
| Железо | ≤0,5 |
| Кремний | ≤0,5 |
| Алюминий | ост. (Патент США №4795502) |
Эти сплавы, имея пониженную плотность и приемлемые механические свойства при однократном и повторном нагружении, обладают высокой звукопроводностью при акустическом воздействии. Характеристики шумопоглощения для ряда изделий авиакосмической техники являются определяющими.
Наиболее близким аналогом к заявляемому, взятым за прототип, является российский сплав имеющий следующий химический состав (% по массе):
| Литий | 1,7-2,0 |
| Медь | 1,6-2,0 |
| Магний | 0,7-1,1 |
| Цирконий | 0,04-0,2 |
| Бериллий | 0,02-0,2 |
| Титан | 0,01-0,1 |
| Никель | 0,01-0,15 |
| Марганец | 0,01-0,4 |
| Галлий | 0,001-0,05 |
| Водород | 1,5·10-5-5,0·10-5 |
| по крайней мере один элемент из группы, содержащей: | |
| Цинк | 0,01-0,3 |
| Сурьму | 0,00003-0,015 |
| Натрий | 0,0005-0,001 |
| Алюминий | ост. (Патент РФ №2180928) |
Данный сплав обладает улучшенным сочетанием характеристик прочности и пластичности. Лист, изготовленный из этого сплава, обладает следующими свойствами: σВ≥410 МПа, σ0,2≥305 МПа, δ≥7%, Кс у≥100 МПа√м. Однако обшивка самолета, выполненная из этого сплава, обладает недостаточными характеристиками шумопоглощения.
Технической задачей настоящего изобретения является создание сплава, обладающего наряду с высокими прочностными свойствами (пределами прочности и текучести) пониженной звукопроводностью при акустическом воздействии.
Согласно настоящему изобретению предложен сплав на основе системы Al-Cu-Mg-Li, имеющий следующий химический состав (% по массе):
| Литий | 1,7-2,0 |
| Медь | 1,6-2,0 |
| Магний | 0,7-1,1 |
| Цирконий | 0,04-0,2 |
| Бериллий | 0,02-0,2 |
| Титан | 0,01-0,1 |
| Никель | 0,01-0,15 |
| Марганец | 0,01-0,4 |
| Сера | 0,5·10-4-1,0·10-4 |
| Азот | 0,5·10-4-1,0·10-4 |
| Кобальт | 0,5·10-6-1,0·10-6 |
| Натрий | 0,5·10-3-1,0·10-3 |
| Алюминий | остальное |
| и изделие, выполненное из него |
Присутствие серы и азота, вызывающих образование сульфидов и нитридов, создает некоторую акустическую неоднородность, способствующую увеличению коэффициента затухания ультразвука. Тем самым повышаются характеристики шумопоглощения материала. Кобальт концентрируется на границах зерен и способствует зернограничной деформации. При этом улучшается деформационная способность сплава и повышается технологическая пластичность.
Пример осуществления
В лабораторных условиях были отлиты слитки 4 сплавов. Химические составы предложенного и известного сплавов приведены в таблице 1, где сплавы 1-3 являются примерами сплавов согласно изобретению, а сплав 4 является примером - протипа.
Из слитков путем прессования полосы и последующей горячей и холодной прокатки получали листы толщиной 1,5 мм. Прессование проводили при 430°С, а горячую прокатку - при 440-450°С. Листы разрезали на заготовки, которые закаливали с температуры 530°С в воде и старили при температуре 150°С в течение 24 ч. Из этих заготовок были изготовлены образцы для измерения коэффициента затухания ультразвука. Главным фактором, определяющим способность материала поглощать звуковые волны, а следовательно, увеличивать величину шумопоглощения, является коэффициент затухания ультразвука. Коэффициент затухания ультразвука измеряли эхоимпульсным методом на продольных волнах в частотах 10,20 и 30 МГц. Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Полученные результаты показывают, что предложенный сплав по сравнению с известными сплавами системы Al-Cu-Mg-Li обладает практически одинаковыми пределом прочности и относительным удлинением. Однако по величине шумопоглощения, определяемой по коэффициенту затухания ультразвука, он имеет превосходство на ~30%.
Таким образом, применение предлагаемого сплава в качестве конструкционного материала для авиакосмической техники в виде обшивки и силового набора из листов обеспечивает значительное повышение шумопоглощения.
| Таблица 1 | |||||||||||||||
| Химический состав сплавов (% по массе) | |||||||||||||||
| Номер сплава | Li | Cu | Mg | Zr | Be | Ti | Ni | Mn | S | N | Со | Na | Ga | Н | Al |
| 1 | 1,7 | 1,6 | 0,7 | 0,04 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,5·10-4 | 0,5·10-4 | 0,5·10-6 | 0,5·10-3 | - | - | ост. |
| 2 | 1,85 | 1,8 | 0,9 | 0,12 | 0,11 | 0,055 | 0,08 | 0,205 | 0,75·10-4 | 0,75·10-4 | 0,75·10-6 | 0,75·10-3 | - | - | ост. |
| 3 | 2,0 | 2,0 | 1,1 | 0,2 | 0,2 | 0,1 | 0,15 | 0,4 | 1,0·10-4 | 1,0·10-4 | 1,0·10-6 | 1,0·10-3 | - | - | ост. |
| 4 | 1,7 | 1,8 | 0,8 | 0,12 | 0,02 | 0,05 | 0,1 | 0,3 | - | - | - | 1,0·10-3 | 0,05 | 2,0·10-5 | ост. |
| Таблица 2 | |||||
| Механические свойства сплавов | |||||
| Номер сплава | Предел прочности при растяжении, МПа | Предел текучести при растяжении, МПа | Относительное удлинение, % | Вязкость разрушения (Kc у), МПа√м | Коэффициент затухания ультразвука, дБ/м |
| 1 | 410 | 305 | 15 | 110 | 28 |
| 2 | 415 | 310 | 13 | 105 | 29 |
| 3 | 420 | 315 | 12 | 100 | 30 |
| 4 | 410 | 305 | 14 | 105 | 21 |
Claims (2)
1. Сплав на основе алюминия, содержащий литий, медь, магний, цирконий, бериллий, титан, никель, марганец, натрий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кобальт, серу и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Литий 1,7-2,0
Медь 1,6-2,0
Магний 0,7-1,1
Цирконий 0,04-0,2
Бериллий 0,02-0,2
Титан 0,01-0,1
Никель 0,01-0,15
Марганец 0,01-0,4
Сера 0,5·10-4-1,0·10-4
Азот 0,5·10-4-1,0·10-4
Кобальт 0,5·10-6-1,0·10-6
Натрий 0,5·10-3-1,0·10-3
Алюминий Остальное
2. Изделие, выполненное из сплава на основе алюминия, отличающееся тем, что сплав содержит следующие компоненты, мас.%:
Литий 1,7-2,0
Медь 1,6-2,0
Магний 0,7-1,1
Цирконий 0,04-0,2
Бериллий 0,02-0,2
Титан 0,01-0,1
Никель 0,01-0,15
Марганец 0,01-0,4
Сера 0,5·10-4-1,0·10-4
Азот 0,5·10-4-1,0·10-4
Кобальт 0,5·10-6-1,0·10-6
Натрий 0,5·10-3-1,0·10-3
Алюминий Остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006133299/02A RU2349665C2 (ru) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006133299/02A RU2349665C2 (ru) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006133299A RU2006133299A (ru) | 2008-10-20 |
| RU2349665C2 true RU2349665C2 (ru) | 2009-03-20 |
Family
ID=40040784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006133299/02A RU2349665C2 (ru) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2349665C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656259C1 (ru) * | 2017-05-12 | 2018-06-04 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Способ выбора титанового сплава для ультразвукового волновода |
| RU2664665C1 (ru) * | 2017-05-12 | 2018-08-21 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Способ выбора титанового сплава для ультразвукового волновода |
-
2004
- 2004-09-06 RU RU2006133299/02A patent/RU2349665C2/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656259C1 (ru) * | 2017-05-12 | 2018-06-04 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Способ выбора титанового сплава для ультразвукового волновода |
| RU2664665C1 (ru) * | 2017-05-12 | 2018-08-21 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Способ выбора титанового сплава для ультразвукового волновода |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006133299A (ru) | 2008-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2404276C2 (ru) | ПРОДУКТ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО, ВЫСОКОВЯЗКОГО Al-Zn СПЛАВА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО ПРОДУКТА | |
| RU2184166C2 (ru) | Высокопрочный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него | |
| EP2710163B1 (fr) | Alliage aluminium magnésium lithium à ténacité améliorée | |
| EP1641952B1 (en) | Al-cu-mg-ag-mn alloy for structural applications requiring high strength and high ductility | |
| US20070181229A1 (en) | High fracture toughness aluminum-copper-lithium sheet or light-gauge plates suitable for fuselage panels | |
| CA2627070A1 (en) | Al-cu-mg alloy suitable for aerospace application | |
| US10501835B2 (en) | Thin sheets made of an aluminium-copper-lithium alloy for producing airplane fuselages | |
| US20210010121A1 (en) | High-Strength Aluminum Alloy Extruded Material That Exhibits Excellent Formability And Method For Producing The Same | |
| JP6672503B1 (ja) | アルミニウム合金押出材からなる自動車のドアビーム | |
| EP3495520A1 (en) | Low cost, substantially zr-free aluminum-lithium alloy for thin sheet product with high formability | |
| CN101591744B (zh) | 一种超塑性Ti-Al-Nb-Er合金材料及其制备方法 | |
| RU2327758C2 (ru) | Сплав на основе алюминия и изделия из него | |
| RU2349665C2 (ru) | Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него | |
| JP4111651B2 (ja) | ドアビーム用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材及びドアビーム | |
| WO2001012868A1 (en) | Aluminum-magnesium-scandium alloys with hafnium | |
| WO2006038827A1 (fr) | Alliage a base d'aluminium et article fabrique a partir de cet alliage | |
| Kamado et al. | Tensile properties and formability of Mg-Li alloys grain-refined by ECAE process | |
| Grechnikov et al. | Investigation into the formation of texture, microstructure, and anisotropy of properties during rolling sheets of the aluminum–lithium 1420 alloy | |
| JPS60211035A (ja) | アルミニウム−リチウム合金 | |
| JP3454755B2 (ja) | 耐圧壊割れ性に優れた衝撃吸収部材 | |
| JP2012077320A (ja) | 曲げ加工用マグネシウム合金板材およびその製造方法ならびにマグネシウム合金パイプおよびその製造方法 | |
| JP3502939B2 (ja) | 衝撃エネルギー吸収性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材 | |
| JP2012201923A (ja) | アルミ押出形材及びその押出成形方法 | |
| RU2489217C1 (ru) | Способ производства листов из термически упрочняемых алюминиевых сплавов, легированных скандием и цирконием | |
| RU2412270C1 (ru) | Сплав на основе алюминия |