RU2693710C1 - HIGH-STRENGTH DEFORMABLE ALLOY BASED ON ALUMINUM OF THE Al-Zn-Mg-Cu SYSTEM AND AN ARTICLE MADE FROM IT - Google Patents
HIGH-STRENGTH DEFORMABLE ALLOY BASED ON ALUMINUM OF THE Al-Zn-Mg-Cu SYSTEM AND AN ARTICLE MADE FROM IT Download PDFInfo
- Publication number
- RU2693710C1 RU2693710C1 RU2018117546A RU2018117546A RU2693710C1 RU 2693710 C1 RU2693710 C1 RU 2693710C1 RU 2018117546 A RU2018117546 A RU 2018117546A RU 2018117546 A RU2018117546 A RU 2018117546A RU 2693710 C1 RU2693710 C1 RU 2693710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- aluminum
- strength
- cerium
- 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
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии алюминиевых сплавов, в частности, к деформируемым сплавам на основе алюминия, используемым в качестве высокопрочного конструкционного материала в изделиях разового применения.The present invention relates to the field of metallurgy of aluminum alloys, in particular, to wrought alloys based on aluminum, used as a high-strength structural material in disposable products.
Цель изобретения - создание сплава на основе системы Al-Zn-Mg-Cu с хорошими технологическими (в частности, литейными) свойствами, высоким уровнем прочности и удовлетворительными пластическими характеристиками полуфабрикатов в поперечном и по толщине направлениях для изготовления деталей, использующихся в качестве поддонов артиллерийских выстрелов.The purpose of the invention is to create an alloy based on the Al-Zn-Mg-Cu system with good technological (in particular, casting) properties, a high level of strength and satisfactory plastic characteristics of semi-finished products in the transverse and thickness directions for the manufacture of parts used as pallets of artillery shots .
Известен высокопрочный деформируемый термически обрабатываемый сплав на основе алюминия марки 1973 системы Al-Zn-Mg-Cu, предназначенный для изготовления длинномерных деталей летательных аппаратов и содержащий, масс. %:Known high-strength deformable heat-treated alloy based on aluminum grade 1973 of the system Al-Zn-Mg-Cu, intended for the manufacture of long parts of aircraft and containing, mass. %:
(ОСТ 1 90026-80).(OST 1 90026-80).
Сплав в виде прессованных панелей и катаных плит используется для изготовления ответственных конструкционных деталей в крыльях летательных аппаратов.An alloy in the form of extruded panels and rolled plates is used for the manufacture of critical structural parts in the wings of aircraft.
Сплав применяется также для изготовления деталей, использующихся в качестве поддонов артиллерийских выстрелов.The alloy is also used for the manufacture of parts used as pallets of artillery shots.
Недостатком этого сплава является недостаточно высокий уровень прочностных характеристик, что приводит к увеличению массы деталей и, как следствие, к снижению весовой отдачи или к дополнительным энергетическим затратам при эксплуатации изделий.The disadvantage of this alloy is not a high level of strength characteristics, which leads to an increase in the mass of parts and, as a consequence, to a decrease in weight efficiency or to additional energy costs during the operation of products.
Известен высокопрочный деформируемый термически обрабатываемый сплав на основе алюминия марки В96Ц1 системы Al-Zn-Mg-Cu, используемый, в частности, для изготовления деталей, использующихся в качестве поддонов артиллерийских выстрелов и содержащий, масс. %:Known high-strength deformable thermally processed alloy based on aluminum grade V96TS1 system Al-Zn-Mg-Cu, used, in particular, for the manufacture of parts used as pallets of artillery shots and containing, mass. %:
(ТУ1-2-486-86). Прототип.(TU1-2-486-86). Prototype.
Сплав применяется для изготовления деталей, использующихся в качестве поддонов артиллерийских выстрелов, требующих высокой прочности используемого материала.The alloy is used for the manufacture of parts used as pallets of artillery shots that require high strength of the material used.
Массивные прессованные профили из этого сплава имеют нерекристаллизованную структуру и высокие механические свойства в направлении прессования (по ТУ1-2-486-86 σ0,2≥608 МПа, δ≥5%). Однако при испытании разрывных образцов, ориентированных по ширине и толщине профиля, происходит малопластичное разрушение с низким относительным удлинением, что снижает эксплуатационную эффективность готовых изделий.Massive extruded profiles of this alloy have a non-recrystallized structure and high mechanical properties in the direction of extrusion (TU1-2-486-86 σ 0.2 ≥608 MPa, δ≥5%). However, when testing ruptured specimens oriented along the width and thickness of the profile, low-plastic fracture occurs with a low relative elongation, which reduces the operational efficiency of the finished products.
Недостатком сплава является также пониженная технологичность сплава при литье слитков большого диаметра методом полунепрерывного литья, приводящая к появлению горячих трещин, неслитин и дефектов макроструктуры. В связи с этим, брак слитков при литье сплава В96Ц1 достигает 26%.The disadvantage of the alloy is also a reduced manufacturability of the alloy during casting of large-diameter ingots by the method of semi-continuous casting, leading to the appearance of hot cracks, nestition and defects of the macrostructure. In this regard, the marriage of ingots during casting of alloy V96TS1 reaches 26%.
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание сплава на основе системы Al-Zn-Mg-Cu с хорошей технологичностью при литье слитков большого диаметра методом полунепрерывного литья, высоким уровнем прочности прессованных полуфабрикатов и достаточной пластичностью.The technical task of the proposed invention is to create an alloy based on the Al-Zn-Mg-Cu system with good processability when casting large-diameter ingots by the method of semi-continuous casting, a high level of strength of the pressed semi-finished products and sufficient ductility.
Для решения этой задачи предлагается:To solve this problem is proposed:
1. Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия системы Al-Zn-Mg-Cu, содержащий цинк, магний, медь, марганец, титан, цирконий, хром, бериллий, церий, железо и кремний при следующем соотношении компонентов, масс. %:1. High-strength wrought aluminum-based alloy Al-Zn-Mg-Cu, containing zinc, magnesium, copper, manganese, titanium, zirconium, chromium, beryllium, cerium, iron and silicon in the following ratio of components, mass. %:
при этом сплав содержит водород в количестве 0,05-0,35 см3/100 г металла.wherein the alloy contains hydrogen in an amount of 0.05-0.35 cm 3 / 100g metal.
2. Изделие, выполненное из высокопрочного деформируемого сплава на основе алюминия системы Al-Zn-Mg-Cu, содержащего цинк, магний, медь, марганец, титан, цирконий, хром, бериллий, церий, железо и кремний при следующем соотношении компонентов, масс. %:2. The product is made of high-strength wrought aluminum-based alloy system Al-Zn-Mg-Cu, containing zinc, magnesium, copper, manganese, titanium, zirconium, chromium, beryllium, cerium, iron and silicon in the following ratio of components, mass. %:
при этом сплав содержит водород в количестве 0,05-0,35 см3/100 г металла.wherein the alloy contains hydrogen in an amount of 0.05-0.35 cm 3 / 100g metal.
Предложенный сплав и выполненное из него изделие отличаются от прототипа тем, что сплав содержит церий и водород при меньшем содержании цинка и марганца и более высоком содержании хрома при следующем соотношении компонентов, масс. %:The proposed alloy and the product made from it differ from the prototype in that the alloy contains cerium and hydrogen with a lower content of zinc and manganese and a higher content of chromium in the following ratio of components, mass. %:
при этом сплав содержит водород в количестве 0,05-0,35 см3/100 г металла.wherein the alloy contains hydrogen in an amount of 0.05-0.35 cm 3 / 100g metal.
Полуфабрикаты и изделия из предлагаемого сплава имеют одинаковые с прототипом прочностные характеристики и повышенную пластичность разрывных образцов в направлении по толщине изделия.Semi-finished products and products from the proposed alloy have the same strength characteristics and prototype plasticity of the rupture samples in the direction of the thickness of the product.
Добавка церия усиливает влияние бериллия на снижение окисляемости расплава и снижает потери от угара, уменьшает загрязненность сплава окисными включениями.The addition of cerium enhances the effect of beryllium on the decrease in the oxidation of the melt and reduces losses from carbon loss, reduces the contamination of the alloy with oxide inclusions.
Благодаря пониженному содержанию цинка и повышенному содержанию железа при низком содержании кремния сплав имеет хорошие литейные свойства, отличается низким браком при литье слитков.Due to the low zinc content and high iron content with a low silicon content, the alloy has good casting properties and is characterized by a low reject when casting ingots.
Технический результат - повышение литейных свойств и ожидаемое уменьшение брака при литье слитков, повышение пластичности полуфабрикатов и деталей в термически обработанном состоянии, и, как следствие, повышение эксплуатационной надежности готовых деталей конструкций.The technical result is an increase in casting properties and the expected reduction of rejects when casting ingots, increasing the plasticity of semi-finished products and parts in a heat-treated state, and, consequently, increasing the operational reliability of finished parts of structures.
Пример осуществления.An example implementation.
В электрической печи емкостью 16 т произвели приготовление трех плавок предлагаемого сплава приведенного в таблице 1 состава, из которых отлили полунепрерывным методом годные слитки диаметром 312 мм. Слитки сплава после гомогенизации и механической обработки на диаметр 300 мм прессовали на профиль с поперечным сечением 46 см2 и диаметром описанной окружности 100 мм. Полученные профили закалили в воду после нагрева в вертикальной закалочной печи по режиму 475°С - 2 ч, правили растяжением с остаточной деформацией 1% и искусственно старили по режиму 120°С - 24 ч.In an electric furnace with a capacity of 16 tons, three heats of the proposed alloy of the composition given in Table 1 were prepared, of which suitable ingots with a diameter of 312 mm were molded using a semi-continuous method. Alloy ingots after homogenization and machining to a diameter of 300 mm were pressed onto a profile with a cross section of 46 cm 2 and a circumference of 100 mm. The resulting profiles were hardened into water after heating in a vertical quenching furnace according to the 475 ° C mode - 2 h, ruled by stretching with a residual strain of 1% and artificially aged by the 120 ° C mode - 24 h.
Примечание к таблице 1: Содержание водорода в сравниваемых сплавах плавок 1-3 составило 0,20 см3/100 г металла. В сплаве предлагаемого состава допустимое содержание водорода 0,05-0,35 см3/100 г металла. В сплаве-прототипе содержание водорода не регламентировано.Note to Table 1: the hydrogen content in the alloys compared melts 1-3 was 0.20 cm 3 / 100g metal. In the alloy composition of the present permissible hydrogen content of 0.05-0.35 cm 3 / 100g metal. In the prototype alloy, the hydrogen content is not regulated.
Профили подвергли испытаниям с определением временного сопротивления σВ, предела текучести σ0,2, относительного удлинения δ. При этом механические свойства на растяжение определяли на продольных и высотных разрывных образцах при комнатной температуре. Результаты испытаний на растяжение приведены в таблице 2.Profiles were tested with the definition of temporary resistance σ B , yield strength σ 0.2 , relative elongation δ. The mechanical tensile properties were determined on longitudinal and high-altitude discontinuous samples at room temperature. The results of tensile tests are shown in table 2.
Для сравнения использовали результаты испытания аналогичного серийного термически обработанного профиля из сплава - прототипа марки В96Ц1 в состоянии Т1, химический состав которого приведен в табл. 3.For comparison, we used the results of testing a similar serial heat-treated profile made of an alloy - a prototype of the brand V96TS1 in the T1 state, the chemical composition of which is given in Table. 3
Результаты механических испытаний этого профиля из сплава В96Ц1Т1 приведены в таблице 2.The results of the mechanical tests of this profile from alloy В96Ц1Т1 are given in table 2.
Из приведенных в табл. 2 данных видно, что предлагаемый сплав по прочностным характеристикам в продольном направлении не уступает серийному сплаву В96Ц1Т1, а его характеристики в направлении по толщине профиля выше, чем у сплава В96Ц1Т1.From the table. 2 data shows that the proposed alloy on the strength characteristics in the longitudinal direction is not inferior to the serial alloy V96TS1T1, and its characteristics in the direction along the thickness of the profile is higher than that of alloy V96T1T1.
Таким образом, предлагаемый сплав отличается меньшим браком при литье слитков полунепрерывного литья и повышенной пластичностью высотных образцов в термически обработанном состоянии,Thus, the proposed alloy is distinguished by a smaller defect in the casting of semi-continuous casting ingots and the increased ductility of high-altitude samples in a heat-treated state,
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117546A RU2693710C1 (en) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | HIGH-STRENGTH DEFORMABLE ALLOY BASED ON ALUMINUM OF THE Al-Zn-Mg-Cu SYSTEM AND AN ARTICLE MADE FROM IT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117546A RU2693710C1 (en) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | HIGH-STRENGTH DEFORMABLE ALLOY BASED ON ALUMINUM OF THE Al-Zn-Mg-Cu SYSTEM AND AN ARTICLE MADE FROM IT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2693710C1 true RU2693710C1 (en) | 2019-07-04 |
Family
ID=67252079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018117546A RU2693710C1 (en) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | HIGH-STRENGTH DEFORMABLE ALLOY BASED ON ALUMINUM OF THE Al-Zn-Mg-Cu SYSTEM AND AN ARTICLE MADE FROM IT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2693710C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001034330A1 (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-17 | Dana Corporation | Aluminium alloy and method for the production thereof |
RU2184166C2 (en) * | 2000-08-01 | 2002-06-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Aluminum-based high-strength alloy and product manufactured therefrom |
RU2514748C1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | HIGH-STRENGTH Al-Zn-Mg-Cu-SYSTEM ALUMINIUM-BASED WROUGHT ALLOY OF DECREASED DENSITY AND ARTICLE MADE THEREOF |
RU2581953C1 (en) * | 2014-11-11 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | HIGH-STRENGTH ALUMINIUM-BASED DEFORMABLE ALLOY OF Al-Zn-Mg-Cu SYSTEM WITH LOW DENSITY AND ARTICLE MADE THEREFROM |
RU2613270C1 (en) * | 2015-10-20 | 2017-03-15 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | HIGH-STRENGTH ALUMINIUM-BASED WROUGHT ALLOY OF Al-Zn-Mg-Cu-SYSTEM AND ARTICLE MADE THEREOF |
-
2018
- 2018-05-11 RU RU2018117546A patent/RU2693710C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001034330A1 (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-17 | Dana Corporation | Aluminium alloy and method for the production thereof |
RU2184166C2 (en) * | 2000-08-01 | 2002-06-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Aluminum-based high-strength alloy and product manufactured therefrom |
RU2514748C1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | HIGH-STRENGTH Al-Zn-Mg-Cu-SYSTEM ALUMINIUM-BASED WROUGHT ALLOY OF DECREASED DENSITY AND ARTICLE MADE THEREOF |
RU2581953C1 (en) * | 2014-11-11 | 2016-04-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | HIGH-STRENGTH ALUMINIUM-BASED DEFORMABLE ALLOY OF Al-Zn-Mg-Cu SYSTEM WITH LOW DENSITY AND ARTICLE MADE THEREFROM |
RU2613270C1 (en) * | 2015-10-20 | 2017-03-15 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | HIGH-STRENGTH ALUMINIUM-BASED WROUGHT ALLOY OF Al-Zn-Mg-Cu-SYSTEM AND ARTICLE MADE THEREOF |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2418088C2 (en) | Sheet out of high viscous aluminium-copper-lithium alloy for fuselage of aircraft | |
RU2477331C2 (en) | Product from aluminium alloy with high resistance to damages, namely to be used in aviation and space industry | |
US11111562B2 (en) | Aluminum-copper-lithium alloy with improved mechanical strength and toughness | |
RU2639177C2 (en) | Improved aluminium-copper-lithium alloys | |
US8771441B2 (en) | High fracture toughness aluminum-copper-lithium sheet or light-gauge plates suitable for fuselage panels | |
RU2353693C2 (en) | ALLOY Al-Zn-Mg-Cu | |
CA2627070C (en) | Al-cu-mg alloy suitable for aerospace application | |
US7744704B2 (en) | High fracture toughness aluminum-copper-lithium sheet or light-gauge plate suitable for use in a fuselage panel | |
CA2908196C (en) | High strength, high formability, and low cost aluminum-lithium alloys | |
US20120291925A1 (en) | Aluminum magnesium lithium alloy with improved fracture toughness | |
US10190200B2 (en) | Aluminum-copper-lithium products | |
KR102159857B1 (en) | Aluminum alloy products and a method of preparation | |
KR102565183B1 (en) | 7xxx-series aluminum alloy products | |
EP1306455A1 (en) | High-strength alloy based on aluminium and a product made of said alloy | |
US10196722B2 (en) | Method for manufacturing a structural element having a variable thickness for aircraft production | |
CA3067484A1 (en) | Al- zn-cu-mg alloys and their manufacturing process | |
RU2745433C1 (en) | Improved dense forged alloys based on 7xxx aluminum and methods for their production | |
KR20230019884A (en) | Use of products made from aluminum copper magnesium alloys with good performance at high temperatures | |
RU2558806C1 (en) | Aluminium-based heat-resistant alloy | |
RU2581953C1 (en) | HIGH-STRENGTH ALUMINIUM-BASED DEFORMABLE ALLOY OF Al-Zn-Mg-Cu SYSTEM WITH LOW DENSITY AND ARTICLE MADE THEREFROM | |
CN112813319A (en) | Preparation method of aluminum alloy wire for manufacturing ultrahigh-strength rivet | |
RU2693710C1 (en) | HIGH-STRENGTH DEFORMABLE ALLOY BASED ON ALUMINUM OF THE Al-Zn-Mg-Cu SYSTEM AND AN ARTICLE MADE FROM IT | |
CN112218963B (en) | Aluminium alloy and over-aged aluminium alloy products made from such an alloy | |
US20070151637A1 (en) | Al-Cu-Mg ALLOY SUITABLE FOR AEROSPACE APPLICATION | |
CN114540674A (en) | High strength and high fracture toughness 7XXX series aerospace alloy products |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200512 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210526 |