RU2503734C1 - Сверхпрочный сплав на основе алюминия и изделие из него - Google Patents
Сверхпрочный сплав на основе алюминия и изделие из него Download PDFInfo
- Publication number
- RU2503734C1 RU2503734C1 RU2012142968/02A RU2012142968A RU2503734C1 RU 2503734 C1 RU2503734 C1 RU 2503734C1 RU 2012142968/02 A RU2012142968/02 A RU 2012142968/02A RU 2012142968 A RU2012142968 A RU 2012142968A RU 2503734 C1 RU2503734 C1 RU 2503734C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- zirconium
- cobalt
- aluminium alloy
- magnesium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Сплав на основе алюминия предназначен для изготовления деформированных полуфабрикатов в виде штамповок и труб для использования в газовых центрифугах, в компрессорах низкого давления, вакуумных молекулярных насосах и в других сильно нагруженных изделиях, работающих при умеренно повышенных температурах. Сплав содержит, в мас.%: цинк 6,6-7,4, магний 3,2-4,0, медь 0,8-1,4, скандий 0,12-0,30, цирконий 0,06-0,20, бериллий 0,0001-0,005, кобальт 0,05-0,15, никель 0,35-0,65, железо 0,25-0,65, алюминий - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение прочности при сохранении пластичности и пониженной плотности сплава. 3 табл., 1 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии легких сплавов, в частности сплавов на основе алюминия, предназначенных для изготовления деформированных полуфабрикатов в виде штамповок, труб или другом виде для использования в газовых центрифугах, компрессорах низкого давления, вакуумных молекулярных насосах и в других сильно нагруженных изделиях, работающих при умеренно повышенных температурах.
Известен сплав на основе системы Al-Zn-Mg-Cu марки В93КЦ (1993), используемый в виде деформированных полуфабрикатов в тяжело нагруженных изделиях и имеющий следующий химический состав, масс.%:
Цинк 6,5-7,6
Магний 1,6-2,2
Медь 0,8-1,2
Цирконий 0,1-0,25
Кобальт 0,05-0,15
Алюминий остальное. Аналог.
ОСТ 1-92014-76.
Сплав В93КЦ (1993) обладает хорошим сочетанием служебных и технологических характеристик, но прочностные свойства этого сплава недостаточно высоки как при комнатной, так и при умеренно повышенных температурах.
Известен алюминиевый сплав Al-Zn-Mg-Cu следующего химического состава, масс.%:
Цинк 6,6-7,4
Магний 3,2-4,0
Медь 0,8-1,4
Скандий 0,12-0,30
Цирконий 0,06-0,20
Титан 0,01-0,07
Молибден 0,01-0,07
Никель 0,35-0,65
Железо 0,35-0,65
Кремний 0,10-0,30
Алюминий - остальное. Прототип.
(Патент РФ №2442037 от 27 апреля 2012 г.)
Известный сплав обладает пониженной плотностью, высокой прочностью при комнатной и умеренно повышенных температурах, однако пластические и технологические свойства сплава невысоки.
Целью изобретения является создание высокопрочного конструкционного сплава на основе алюминия, обладающего высокой прочностью при комнатной и умеренно повышенных температурах (не ниже, чем у известного сплава), и одновременно имеющего удовлетворительную пластичность и технологичность в металлургическом производстве.
Предлагается сплав на основе алюминия следующего химического состава, масс.%:
Цинк 6,6-7,4
Магний 3,2-4,0
Медь 0,8-1,4
Скандий 0,12-0,30
Цирконий 0,06-0,20
Бериллий 0,0001-0,005
Кобальт 0,05-0,15
Никель 0,35-0,65
Железо 0,25-0,65
Алюминий - остальное.
Предлагаемый сплав отличается от сплава прототипа тем, что он дополнительно содержит бериллий и кобальт при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Цинк 6,6-7,4
Магний 3,2-4,0
Медь 0,8-1,4
Скандий 0,12-0,30
Цирконий 0,06-0,20
Бериллий 0,0001-0,005
Кобальт 0,05-0,15
Никель 0,35-0,65
Железо 0,25-0,65
Алюминий - остальное.
Технический результат - повышение пластических свойств готовых полуфабрикатов и улучшение технологичности в металлургическом производстве: улучшение литейных свойств и технологической пластичности, повышение прокаливаемости. При этом полностью сохраняются все достоинства известного сплава: пониженная плотность, повышенные прочностные характеристики при комнатной и умеренно повышенных температурах.
Предлагаемый сплав, благодаря повышенной технологической пластичности, позволяет без проблем получать любые виды деформированных полуфабрикатов (кованных, катаных, прессованных) со стабильной некристаллизованной структурой вследствие присутствия дисперсных вторичных частиц фазы Al3(Sc, Zr), тормозящих рекристаллизацию. Присутствие также в структуре сплава частиц фазы Al9Fe, Ni эвтектического происхождения, модифицированных добавками циркония и кобальта, способствуют достижению более высоких прочностных свойств у всех видов полуфабрикатов при комнатной и умеренно повышенных температурах. И самое главное, компактная форма модифицированных частиц Al9Fe, Ni обеспечивает заметный рост пластических характеристик готовых полуфабрикатов по сравнению с пластическими свойствами известного сплава.
Пример. Методом непрерывного литья были получены слитки диаметром 92 мм двух сплавов: известного сплава среднего химического состава и предлагаемого сплава среднего состава. Фактический химический состав сплавов представлен в таблице 1 (вес.%).
Таблица 1. | ||||||||||
Сплав | Zn | Mg | Cu | Sc | Zr | Ti | Mo | Ni | Fe | Si |
Известный | 7,1 | 3,5 | 1,05 | 0,21 | 0,12 | 0,03 | 0,02 | 0.55 | 0.53 | 0.21 |
Предлагаемый | 7,0 | 3,6 | 1,1 | 0,22 | 0,11 | Be 0,001 | Со 0.11 | 0.57 | 0.47 | 0.09 |
Слитки гомогенизировали по сокращенному ступенчатому режиму и затем механической обработкой получали заготовки ⌀80×80 мм, которые ковали по второй схеме на галеты ⌀120×35 мм. Галеты закаливали в воде и искусственно старили.
Во время литья слитков из известного и предлагаемого сплавов было зафиксировано, что предлагаемый сплав допускает более высокие скорости литья, а поверхность слитков более ровная, с меньшими ликвационными наплывами вследствие повышенной жидкотекучести расплава. После гомогенизационного отжига поверхность слитка из известного сплава заметно потемнела из-за окисления в отличие от слитка из предлагаемого сплава, поверхность которого потемнела заметно меньше.
При ковке заготовок оба сплава (известный и предлагаемый) продемонстрировали достаточно хорошую технологическую пластичность, но трещины на поверхности окружности галет из предлагаемого сплава были менее глубокие, чем трещины на поверхности кромки галет из известного сплава, что свидетельствует о более высокой технологической пластичности при ковке предлагаемого сплава.
Были проведены испытания на растяжение закаленных и искусственно состаренных галет: с определением σв, σ02, δ при комнатной и повышенных температурах. Для понимания полученных результатов проводили структурные исследования.
В таблице 2 представлены результаты испытаний на растяжение термически упрочненных галет при комнатной температуре и значения рассчитанной теоретически плотности.
Таблица 2 | ||||
Свойство, единица измерения | Направление вырезки | Известный сплав | Предлагаемый сплав | Квота преимуществ, % |
Плотность, г/см3 | - | 2,82 | 2,82 | - |
Временное сопротивление, МПа | Хордовое | 661 | 684 | 3,4 |
Радиальное | 657 | 686 | 4,4 | |
Предел текучести, МПа | Хордовое | 632 | 643 | 1,7 |
Радиальное | 628 | 648 | 3,2 | |
Относительное удлинение, % | Хордовое | 2,7 | 4,6 | 70 |
Радиальное | 2,5 | 4,4 | 76 | |
Ударная вязкость, кгм/см2 | Хордовое | 0,8 | 1,2 | 50 |
Радиальное | 0,7 | 1,1 | 57 |
Предлагаемый сплав обладает такой же низкой плотностью, как и известный сплав, не уступает по прочности известному и, самое главное, имеет значительно более высокие характеристики пластичности: более высокие значения относительного удлинения и ударной вязкости.
При повышении температуры испытания прочностные преимущества предлагаемого сплава сохраняются (табл.3).
Таблица 3 | |||
Механические свойства галет в хордовом направлении при температуре испытания 150°С | |||
Сплав | Известный сплав | Предлагаемый сплав | Квота преимуществ, % |
σв, МПа | 511 | 530 | 4 |
σ02, МПа | 501 | 521 | 4 |
δ, % | 4,1 | 6,9 | 68 |
Claims (1)
- Сплав на основе алюминия, содержащий цинк, магний, медь, скандий, цирконий, железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бериллий и кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цинк 6,6-7,4 Магний 3,2-4,0 Медь 0,8-1,4 Скандий 0,12-0,30 Цирконий 0,06-0,20 Бериллий 0,0001-0,005 Кобальт 0,05-0,15 Никель 0,35-0,65 Железо 0,25-0,65 Алюминий Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012142968/02A RU2503734C1 (ru) | 2012-10-09 | 2012-10-09 | Сверхпрочный сплав на основе алюминия и изделие из него |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012142968/02A RU2503734C1 (ru) | 2012-10-09 | 2012-10-09 | Сверхпрочный сплав на основе алюминия и изделие из него |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2503734C1 true RU2503734C1 (ru) | 2014-01-10 |
Family
ID=49884704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012142968/02A RU2503734C1 (ru) | 2012-10-09 | 2012-10-09 | Сверхпрочный сплав на основе алюминия и изделие из него |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2503734C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981002025A1 (en) * | 1980-01-10 | 1981-07-23 | Taiho Kogyo Co Ltd | Aluminum-based alloy bearing |
US20070243097A1 (en) * | 2004-06-25 | 2007-10-18 | Emmanuelle Sarrazin | Process for Fabrication of Products Made of an Aluminium Alloy With High Toughness and High Fatigue Resistance |
RU2394113C1 (ru) * | 2008-11-13 | 2010-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕЛЛ-СЕРВИС" | Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия и изделие из него |
US20110111081A1 (en) * | 2008-06-24 | 2011-05-12 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Al-zn-mg alloy product with reduced quench sensitivity |
-
2012
- 2012-10-09 RU RU2012142968/02A patent/RU2503734C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981002025A1 (en) * | 1980-01-10 | 1981-07-23 | Taiho Kogyo Co Ltd | Aluminum-based alloy bearing |
US20070243097A1 (en) * | 2004-06-25 | 2007-10-18 | Emmanuelle Sarrazin | Process for Fabrication of Products Made of an Aluminium Alloy With High Toughness and High Fatigue Resistance |
US20110111081A1 (en) * | 2008-06-24 | 2011-05-12 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Al-zn-mg alloy product with reduced quench sensitivity |
RU2394113C1 (ru) * | 2008-11-13 | 2010-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕЛЛ-СЕРВИС" | Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия и изделие из него |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6445432B2 (ja) | 改良された6xxxアルミニウム合金 | |
JP2015519475A5 (ja) | 改良された快削性展伸アルミニウム合金製品およびその製造方法 | |
WO2016034857A1 (en) | A casting al-mg-zn-si based aluminium alloy for improved mechanical performance | |
RU2446222C1 (ru) | Термостойкий сплав на основе алюминия и способ получения из него деформированных полуфабрикатов | |
EP3640355B1 (en) | High-strength aluminium-based alloy | |
US11255002B2 (en) | Corrosion resistant alloy for extruded and brazed products | |
US9745647B2 (en) | Wrought magnesium alloy | |
JP2016079419A (ja) | アルミニウム合金連続鋳造材及びその製造方法 | |
JP4511156B2 (ja) | アルミニウム合金の製造方法と、これにより製造されるアルミニウム合金、棒状材、摺動部品、鍛造成形品および機械加工成形品 | |
US20090269237A1 (en) | High-strength non-combustible magnesium alloy | |
RU2514748C1 (ru) | ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu ПОНИЖЕННОЙ ПЛОТНОСТИ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО | |
JP2017078213A (ja) | 摺動部品向け熱間鍛造用アルミニウム合金粉末、その製造方法、摺動部品用アルミニウム合金鍛造品、およびその製造方法 | |
RU2563416C1 (ru) | Литейный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него | |
RU2513492C1 (ru) | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
WO2005049896A1 (ja) | アルミニウム合金、棒状材、鍛造成形品、機械加工成形品、それを用いた陽極酸化皮膜硬さに優れた耐摩耗性アルミニウム合金、摺動部品、及びそれらの製造方法 | |
RU2503734C1 (ru) | Сверхпрочный сплав на основе алюминия и изделие из него | |
RU2576707C2 (ru) | Литейный сплав на основе алюминия | |
JP2017222893A (ja) | アルミニウム合金鍛造品及びその製造方法 | |
JP6905388B2 (ja) | アルミニウム合金 | |
KR102589669B1 (ko) | 스크롤 부재 및 스크롤 단조품의 제조 방법 | |
JP5476452B2 (ja) | 耐食性に優れた高強度、高靭性アルミニウム合金鍛造材とその製造方法、およびサスペンション部品 | |
JP2008231488A (ja) | 塑性加工用マグネシウム合金及びマグネシウム合金塑性加工部材 | |
JP7318284B2 (ja) | コンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金およびコンプレッサー摺動部品鍛造品 | |
US20190299296A1 (en) | Aluminum alloy powder and method of producing the same, aluminum alloy extruded material and method of producing the same | |
RU2581953C1 (ru) | ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu ПОНИЖЕННОЙ ПЛОТНОСТИ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20141119 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151010 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161020 |