RU2387725C2 - Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия и изделие из него - Google Patents
Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия и изделие из него Download PDFInfo
- Publication number
- RU2387725C2 RU2387725C2 RU2008128104/02A RU2008128104A RU2387725C2 RU 2387725 C2 RU2387725 C2 RU 2387725C2 RU 2008128104/02 A RU2008128104/02 A RU 2008128104/02A RU 2008128104 A RU2008128104 A RU 2008128104A RU 2387725 C2 RU2387725 C2 RU 2387725C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- aluminum
- scandium
- manganese
- beryllium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Adornments (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически неупрочняемым сплавам системы алюминий-магний, предназначенным для использования в качестве конструкционного материала в различных областях техники: судостроении, авиакосмической и нефтегазодобывающей промышленности. Предложен деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия и изделие из него, содержащие компоненты при следующем соотношении, мас.%: магний 6,2-7,2, скандий 0,20-0,40, марганец 0,7-1,2, хром 0,05-0,20, цирконий 0,05-0,15, цинк 0,2-1,0, бериллий 0,0002-0,001, медь 0,05-0,15, никель 0,01-0,05, по крайней мере, один элемент, выбранный из группы, включающей: кальций 0,001-0,05, церий 0,0005-0,001, неизбежные примеси кремния менее 0,1 и железа менее 0,15, алюминий - остальное. Получается сплав на основе алюминия, который обладает высокими прочностными свойствами, в частности пределом текучести в горячедеформированном состоянии не менее 280 МПа, и хорошей коррозионной стойкостью изготовленных из него деформированных полуфабрикатов, что позволит использовать его в качестве материала водоотделяющих колонн для глубоководного морского бурения. 2 н.з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически неупрочняемым сплавам системы алюминий-магний, предназначенным для использования в качестве конструкционного материала в различных областях техники: судостроении, авиакосмической и нефтегазодобывающей промышленности.
Известно большое количество деформируемых термически неупрочняемых сплавов на основе алюминия, в частности, сплав 1575, содержащий магний, марганец, медь, кремний, железо, титан, хром, цирконий, скандий, бериллий, следующего химического состава, вес.%.
Магний | 5,4-6,4 |
Марганец | 0,35-0,6 |
Медь | 0,1 |
Кремний | 0,2 |
Железо | 0,3 |
Титан | 0,07 |
Хром | 0,05-0,15 |
Цирконий | 0,05-0,15 |
Скандий | 0,20-0,30 |
Бериллий | 0,0002-0,005 |
Алюминий | остальное (ОСТ 5Р.9466-88). |
Недостатком этого сплава являются его низкие механические свойства.
Известен деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, содержащий магний, титан, бериллий, цирконий, скандий, церий, марганец, медь, цинк, элементы из группы, включающей железо и кремний, со следующим химическим составом, вес.%:
Магний | 5,0-6,0 |
Титан | 0,01-0,05 |
Бериллий | 0,0001-0,005 |
Цирконий | 0,05-0,15 |
Скандий | 0,18-0,30 |
Церий | 0,001-0,004 |
Марганец | 0,05-0,18 |
Медь | 0,05-0,15 |
Цинк | 0,05-0,15 |
Железо и кремний | 0,04-0,24 |
Алюминий | остальное (RU 2277603 C2, С22С 21/06, опубл. 10.06.2006). |
Недостатком этого сплава являются его низкие механические свойства.
Наиболее близким по техническим характеристикам и принятым за прототип является деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, содержащий магний, скандий, марганец, хром, цирконий, титан, цинк, бор, бериллий, следующего химического состава, вес.%:
Магний | 5,5-6,5 |
Скандий | 0,10-0,20 |
Марганец | 0,5-1,0 |
Хром | 0,10-0,25 |
Цирконий | 0,05-0,20 |
Титан | 0,02-0,15 |
Цинк | 0,1-1,0 |
Бор | 0,003-0,015 |
Бериллий | 0,0002-0,005 |
Алюминий | остальное (RU 2268319 C1, С22С 21/06, опубл. 20.01.2006). |
Недостатком этого сплава являются его низкие прочностные свойства в горячедеформированном состоянии.
Технической задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является получение деформируемого термически неупрочняемого сплава на основе алюминия, обладающего высокими прочностными свойствами, с пределом текучести в горячедеформированном состоянии не менее 280 МПа и хорошей коррозионной стойкостью изготовленных из этого сплава полуфабрикатов.
Указанный технический результат достигается тем, что предлагается деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, содержащий магний, скандий, марганец, хром, цирконий цинк, бериллий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит медь, никель и, по крайней мере, один элемент, выбранный из группы, включающей кальций и церий, при следующем соотношении компонентов, мас.%
Магний | 6,2-7,2 |
Скандий | 0,20-0,40 |
Марганец | 0,7-1,2 |
Хром | 0,05-0,20 |
Цирконий | 0,05-0,15 |
Цинк | 0,2-1,0 |
Бериллий | 0,0002-0,001 |
Медь | 0,05-0,15 |
Никель | 0,01-0,05 |
По крайней мере, один элемент, выбранный из группы, включающей: | |
Кальций | 0,001-0,05 |
Церий | 0,0005-0,001 |
Неизбежные примеси кремния менее 0,1 и железа менее 0,15 | |
Алюминий | остальное |
Предлагаемый сплав отличается от известного деформируемого сплава, принятого за прототип, тем, что он дополнительно содержит медь, никель и, по крайней мере, один элемент, выбранный из группы, включающей кальций и церий, при следующем соотношении компонентов, мас.%
Магний | 6,2-7,2 |
Скандий | 0,20-0,40 |
Марганец | 0,7-1,2 |
Хром | 0,05-0,20 |
Цирконий | 0,05-0,15 |
Цинк | 0,2-1,0 |
Бериллий | 0,0002-0,001 |
Медь | 0,05-0,15 |
Никель | 0,01-0,05 |
По крайней мере, один элемент, выбранный из группы, включающей: | |
Кальций | 0,001-0,05 |
Церий | 0,0005-0,001 |
Неизбежные примеси кремния менее 0,1 и железа менее 0,15 | |
Алюминий | остальное |
Более высокое содержание магния, скандия и марганца в предлагаемом сплаве позволяет увеличить прочностные свойства сплава.
Введение в сплав меди позволяет повысить предел прочности и предел текучести за счет дополнительного упрочнения твердого раствора.
Введение в состав сплава никеля позволяет повысить предел прочности и предел текучести сплава за счет появления дополнительной упрочняющей фазы.
Введение в сплав, по крайней мере, одного из элементов группы, включающей кальций и церий, являющихся модификаторами зерна покровно-активного действия, позволяет уменьшить размер зерна, что приводит к повышению предела текучести.
Из предлагаемого деформируемого термически неупрочняемого сплава на основе алюминия могут быть получены различные полуфабрикаты: листы, плиты, штамповки, прессованные изделия. Кроме того, из предлагаемого сплава могут быть изготовлены прессованные трубы, используемые в морских райзерах, в частности водоотделяющие колонны для глубоководного морского бурения.
В предлагаемом изделии, выполненном из сплава на основе алюминия, используемого для изготовления полуфабрикатов, технический результат достигается тем, что в качестве материала заготовки используется сплав при следующем соотношении компонентов, мас.%: магний 6,2-7,2; скандий 0,20-0,40; марганец 0,7-1,2; хром 0,05-0,20; цирконий 0,05-0,15; цинк 0,2-1,0; бериллий 0,0002-0,001; медь 0,05-0,15; никель 0,01-0,05; по крайней мере, один элемент, выбранный из группы, включающей: кальций 0,001-0,05; церий 0,0005-0,001; неизбежные примеси кремния менее 0,1 и железа менее 0,15; алюминий - остальное.
Пример реализации сплава
Приготовлена плавка сплава с химическим составом, приведенным в таблице 1. В качестве составляющих использованы алюминий марки А85, магний МГ90, лигатуры AlSc, AlZr, AlBe AlNi, легирующие таблетки Mn80F20, Cr80F20, цинк, медь, кальций и церий.
Таблица 1 | ||||||||||||||
Сплав | Массовая доля, % | |||||||||||||
Mg | Sc | Mn | Cr | Zr | Zn | Be | Cu | Ni | Ca | Ce | Si | Fe | Al | |
Предлагае-мый | 6,3 | 0,27 | 0,8 | 0,09 | 0,10 | 0,5 | 0,0005 | 0,1 | 0,02 | 0,01 | 0,0005 | 0,07 | 0,14 | основа |
Из приготовленного сплава были отлиты круглые полые слитки диаметром 650/315 мм. Слитки гомогенизировали, нарезали в меру на заготовки длиной 1100 мм, которые затем обтачивали и растачивали до диаметров: наружный 610 мм, внутренний 370 мм. На горизонтальном гидравлическом прессе с максимальным усилением 12000 тс из литых заготовок были отпрессованы трубы с наружным диаметром 430,6 мм и толщиной стенки 37,5 мм. Условия прессовании: температура нагрева литой заготовки 325°С, температура контейнера 400°С, скорость истечения 0,1 м/мин, вытяжка 4,85, прессуемая длина 4000 мм, высота пресс-остатка 80 мм. Механические свойства горячепрессованных труб в состоянии без термической обработки определяли на образцах, вырезанных со стороны выходной части трубы. Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Таблица 2 | |||
Сплав | Механические свойства горячепрессованных труб | ||
Временное сопротивление, МПа | Условный предел текучести, МПа | Относительно удлинение, % | |
Предлагаемый | 425 | 280 | 18,0 |
430 | 285 | 17,5 |
Аналогичные трубы из сплава-прототипа среднего химического состава имеют условный предел текучести 260 МПа.
Испытания на коррозию труб из предлагаемого сплава показали, что по отношению к общей, расслаивающей и межкристаллитной коррозии они характеризуются как относительно стойкие, стойкие и абсолютно стойкие соответственно. При испытании на коррозионное растрескивание под напряжением, равным 0,75 условного, предела текучести, образцы труб простояли требуемые 45 суток. Такие же показатели при испытании на коррозию имеют аналогичные трубы из сплава-прототипа среднего химического состава.
Предлагаемый деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия обладает высокими прочностными свойствами, в частности пределом текучести в горячедеформированном состоянии не менее 280 МПа, и хорошей коррозионной стойкостью изготовленных из него деформированных полуфабрикатов, что позволит использовать его в качестве конструкционного материала в различных областях техники, в частности в качестве материала водоотделяющих колонн для глубоководного морского бурения.
Claims (2)
1. Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, содержащий магний, скандий марганец, хром, цирконий, цинк и бериллий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит медь, никель и, по крайней мере, один элемент, выбранный из группы, включающей кальций и церий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магний 6,2-7,2
Скандий 0,20-0,40
Марганец 0,7-1,2
Хром 0,05-0,20
Цирконий 0,05-0,15
Цинк 0,2-1,0
Бериллий 0,0002-0,001
Медь 0,05-0,15
Никель 0,01-0,05
по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей
Кальций 0,001-0,05
Церий 0,0005-0,001
Неизбежные примеси
кремния и Менее 0,1
Железа Менее 0,15
Алюминий Остальное
по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей
Неизбежные примеси
2. Изделие из деформируемого термически неупрочняемого сплава на основе алюминия, отличающееся тем, что оно выполнено из сплава следующего состава, мас.%:
Магний 6,2-7,2
Скандий 0,20-0,40
Марганец 0,7-1,2
Хром 0,05-0,20
Цирконий 0,05-0,15
Цинк 0,2-1,0
Бериллий 0,0002-0,001
Медь 0,05-0,15
Никель 0,01-0,05
по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей
Кальций 0,001-0,05
Церий 0,0005-0,001
Неизбежные примеси
кремния и Менее 0,1
Железа Менее 0,15
Алюминий Остальное
по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей
Неизбежные примеси
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008128104/02A RU2387725C2 (ru) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия и изделие из него |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008128104/02A RU2387725C2 (ru) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия и изделие из него |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008128104A RU2008128104A (ru) | 2010-01-20 |
RU2387725C2 true RU2387725C2 (ru) | 2010-04-27 |
Family
ID=42120229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008128104/02A RU2387725C2 (ru) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия и изделие из него |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2387725C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017111656A1 (ru) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Смв Инжиниринг" | Высокопрочный термически неупрочняемый алюминиевый сплав и способ его изготовления |
RU2708028C1 (ru) * | 2018-07-05 | 2019-12-04 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт лёгких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
RU2755836C1 (ru) * | 2016-03-21 | 2021-09-22 | Российская Федерация | Деформируемый сплав на основе алюминия |
-
2008
- 2008-07-09 RU RU2008128104/02A patent/RU2387725C2/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017111656A1 (ru) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Смв Инжиниринг" | Высокопрочный термически неупрочняемый алюминиевый сплав и способ его изготовления |
RU2636781C2 (ru) * | 2015-12-25 | 2017-11-28 | ООО "СМВ Инжиниринг" | Высокопрочный термически неупрочняемый алюминиевый сплав и способ его изготовления |
RU2755836C1 (ru) * | 2016-03-21 | 2021-09-22 | Российская Федерация | Деформируемый сплав на основе алюминия |
RU2708028C1 (ru) * | 2018-07-05 | 2019-12-04 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт лёгких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008128104A (ru) | 2010-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4803174B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
KR20070022610A (ko) | 고온 알루미늄합금 | |
US8580191B2 (en) | Brass alloys having superior stress corrosion resistance and manufacturing method thereof | |
WO2000063008A1 (en) | Brazing sheet | |
JP2010534766A (ja) | 向上した機械的強度を有するAl−Mnアルミニウム合金製の押出製品 | |
CA2523674A1 (en) | Al-cu-mg-ag-mn alloy for structural applications requiring high strength and high ductility | |
JP2010534765A (ja) | 向上した耐腐食性を有するアルミニウム合金Al−Mg−Si製の押出製品 | |
US6896749B2 (en) | Rolled or extruded aluminium Al-Mn alloy products with improved corrosion resistance | |
US6726878B1 (en) | High strength aluminum based alloy and the article made thereof | |
EP2089554A1 (en) | Creep resistant aluminium alloy for multilayer tubes | |
RU2387725C2 (ru) | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия и изделие из него | |
WO2017185173A1 (en) | Corrosion resistant alloy for extruded and brazed products | |
RU2513492C1 (ru) | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
RU2688314C1 (ru) | Сплав на основе алюминия и изделие из него | |
CA2638403C (en) | Aluminum alloy for extrusion and drawing processes | |
EP2485891A1 (en) | Multilayer tube with an aluminium alloy core tube | |
WO2022060253A1 (ru) | Литейный алюминиевый сплав | |
RU2382099C2 (ru) | Литая заготовка из латуни для изготовления колец синхронизаторов | |
RU2184165C2 (ru) | Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из этого сплава | |
Kaufman | Properties and applications of wrought aluminum alloys | |
RU2449037C1 (ru) | Сверхпрочный сплав на основе алюминия | |
RU2268319C1 (ru) | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
EP1484420B1 (fr) | Utilisation d'un produit laminé ou filé en alliage d'aluminium à bonne résistance à la corrosion | |
JP4281609B2 (ja) | 成形性に優れたアルミニウム合金押出材およびその製造方法 | |
JP4726524B2 (ja) | アルミニウム合金管およびそれを用いたアルミニウム合金製自動車用構造部材 |