RU2708729C1 - Cast aluminum alloy - Google Patents

Cast aluminum alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2708729C1
RU2708729C1 RU2019109956A RU2019109956A RU2708729C1 RU 2708729 C1 RU2708729 C1 RU 2708729C1 RU 2019109956 A RU2019109956 A RU 2019109956A RU 2019109956 A RU2019109956 A RU 2019109956A RU 2708729 C1 RU2708729 C1 RU 2708729C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
aluminum
iron
castings
alloy
Prior art date
Application number
RU2019109956A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Христьянович Манн
Александр Николаевич Алабин
Антон Валерьевич Фролов
Александр Олегович Гусев
Александр Юрьевич Крохин
Николай Александрович Белов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2019109956A priority Critical patent/RU2708729C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2708729C1 publication Critical patent/RU2708729C1/en
Priority to MX2021012099A priority patent/MX2021012099A/en
Priority to PCT/RU2019/050246 priority patent/WO2020204752A1/en
Priority to EP19922609.3A priority patent/EP3950986A4/en
Priority to CA3135702A priority patent/CA3135702C/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy and can be used to produce shaped castings by gravity casting into mold, injection molding, pressure crystallization used in automotive industry, for housings of electronic devices, as well as critical parts capable of operating at high temperatures. Foundry alloy based on aluminum contains, wt%: iron 0.1–1.1, manganese 0.5–2.5, nickel 1.2–2.2, chrome 0.02–0.20, titanium 0.02–0.15, zirconium 0.02–0.35, aluminum – the rest, iron and nickel are represented mainly in the form of eutectic aluminides in amount of not less than 4 wt%.
EFFECT: invention is aimed at creation of a new high-tech aluminum alloy capable of hardening without using a hardening operation into water.
4 cl, 3 ex, 5 tbl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к сплавам на основе алюминия, и может быть использовано при получении отливок сложной формы литьем в металлическую форму различными видами литья, в частности литьем под давлением, литьем под низким давлением, гравитационным литьем и т.д.The invention relates to the field of metallurgy, specifically to aluminum-based alloys, and can be used in the preparation of complex castings by casting into a metal mold by various types of casting, in particular injection molding, low pressure casting, gravity casting, etc.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Отливки сложной формы, в зависимости от назначения, изготавливают из термически не упрочняемых и упрочняемых силуминов. Отливки, предназначенные для наиболее ответственных деталей, как правило, используют после полной термической обработки типа Т6 (ГОСТ 1583-93), включающей закалку в воду и старение на максимальную прочность. При этом максимальный уровень прочностных характеристик в состоянии Т6 у безмедистых силуминов (например, сплава АК7пч (ГОСТ 1583-93)) обычно составляет до 250-300 МПа для временного сопротивления разрыву и 170-240 МПа для значений предела текучести. Закалка существенно усложняет технологический цикл получения отливок, поскольку при ее использовании возможно коробление отливок, изменение габаритных размеров и появление трещин.Complex castings, depending on the purpose, are made of thermally not hardened and hardened silumins. Castings intended for the most critical parts are usually used after complete heat treatment of type T6 (GOST 1583-93), including quenching in water and aging for maximum strength. In this case, the maximum level of strength characteristics in the T6 state for non-copper silumins (for example, AK7pch alloy (GOST 1583-93)) is usually up to 250-300 MPa for temporary tensile strength and 170-240 MPa for yield strength values. Hardening significantly complicates the technological cycle of producing castings, since when it is used, warping of castings, change in overall dimensions and the appearance of cracks are possible.

Термически неупрочняемые сплавы обычно характеризуются невысокими значениями механических свойств, в частности у сплава АК12пч (ГОСТ 1583-93) временное сопротивление при литье в металлическую форму не превышает 180-210 МПа, предел текучести находится на уровне 70-80 МПа, а типичные значения относительное удлинение достигают уровня 6-15%. Низкое значения относительного удлинения, соответствуют структуре сплава с грубой морфологией кремния эвтектического происхождения, для повышения относительного удлинения силумины в этом случае модифицируют, однако, зачастую, следствием этого является увеличение пористости, что в свою очередь приводит к ухудшению герметичности тонкостенных отливок.Thermally unstrengthened alloys are usually characterized by low values of mechanical properties, in particular for AK12pch alloy (GOST 1583-93), the temporary resistance when casting into a metal mold does not exceed 180-210 MPa, the yield strength is at the level of 70-80 MPa, and typical values are relative elongation reach a level of 6-15%. Low values of elongation correspond to the structure of an alloy with a rough morphology of silicon of eutectic origin, in order to increase elongation, silumins are modified in this case, however, often, this results in an increase in porosity, which in turn leads to a deterioration in the tightness of thin-walled castings.

Известен литейный сплав системы Al-Ni-Mn, предназначенный для получения структурных компонентов для автомобильного и аэрокосмического применения, являющийся альтернативой марочным силуминам, разработанный компанией Alcoa и раскрытый в патенте US 6783730 B2 (публ. 31.08.2004). Из этого сплава возможно получить отливки с хорошим сочетанием литейных и механических свойств при содержании (масс. %) 2-6% Ni, 1-3% Mn, 1% Fe, менее 1% кремния, а также при содержании других неизбежных примесей. Среди недостатков предложенного изобретения следует выделить то, что высокий уровень литейных и механических свойств обеспечивается использованием высоких по чистоте марок алюминия и при высоком содержании никеля, что существенно удорожает стоимость полученных отливок. Кроме того, предложенный материала является термически неупрочняемым во всем концентрационном диапазоне, что ограничивает его использование. При этом в области высоких концентраций никеля существенно снижается коррозионная стойкость отливок.Known cast alloy system Al-Ni-Mn, designed to obtain structural components for automotive and aerospace applications, which is an alternative to branded silumin, developed by Alcoa and disclosed in US patent 6783730 B2 (publ. 08/31/2004). It is possible to obtain castings from this alloy with a good combination of casting and mechanical properties with a content (mass%) of 2-6% Ni, 1-3% Mn, 1% Fe, less than 1% silicon, as well as other inevitable impurities. Among the disadvantages of the proposed invention, it should be noted that a high level of casting and mechanical properties is ensured by the use of high purity grades of aluminum and a high nickel content, which significantly increases the cost of the obtained castings. In addition, the proposed material is thermally unstrengthened in the entire concentration range, which limits its use. Moreover, in the region of high nickel concentrations, the corrosion resistance of castings is significantly reduced.

Известны литейные алюминиевые сплавы на основе систем Al-Ni и Al-Ni-Mn и способ получения литых деталей из них, которые описанные в изобретении компании Alcoa US 8349462 B2 (публ. 08.01.2013). В изобретении предложены составы сплавов для применения в литом состоянии и способ их получения для достижения заданной структуры, которая обеспечивает требуемый уровень механических свойств и формирование декоративных анодированных покрытий. Химический состав предложенного изобретения содержит следующий диапазон легирующих элементов (масс. %): 6,6-8,0% Ni; 0,5-3.5% Mn, до 0,25% любого элемента из группы Fe и Si; до 0,5% любого элемента из группы Cu, Zn, и Mg; до 0,2% любого элемента из группы Ti, Zr, and Sc, дополнительно В и С может быть включен до содержания 0,1%. Как и в изобретении US 6783730 B2 высокий уровень литейных и механических свойств обеспечивается использованием высоких по чистоте марок алюминия и при высоком содержании никеля, что существенно удорожает стоимость полученных отливок. При этом высокие концентрации никеля существенно снижают коррозионную стойкость. При этом в области высоких концентраций никеля существенно снижается коррозионная стойкость отливок. При относительно невысоком содержании никеля и марганца литейные сплавы имеют невысокий уровень прочностных характеристик.Known cast aluminum alloys based on Al-Ni and Al-Ni-Mn systems and a method for producing cast parts from them, which are described in the invention of Alcoa US 8349462 B2 (publ. 08.01.2013). The invention provides alloy compositions for use in the molten state and a method for producing them to achieve a given structure that provides the required level of mechanical properties and the formation of decorative anodized coatings. The chemical composition of the proposed invention contains the following range of alloying elements (wt.%): 6.6-8.0% Ni; 0.5-3.5% Mn, up to 0.25% of any element from the group of Fe and Si; up to 0.5% of any element of the group Cu, Zn, and Mg; up to 0.2% of any element from the group Ti, Zr, and Sc, optionally B and C can be included to the content of 0.1%. As in the invention US 6783730 B2 a high level of casting and mechanical properties is ensured by using high purity grades of aluminum and a high nickel content, which significantly increases the cost of the obtained castings. At the same time, high nickel concentrations significantly reduce corrosion resistance. Moreover, in the region of high nickel concentrations, the corrosion resistance of castings is significantly reduced. With a relatively low nickel and manganese content, cast alloys have a low level of strength characteristics.

Компании Alcoa в изобретении US 8950465 B2 (публ. 10.02.2015) на алюминиевые сплавы и способ их получения расширила концентрационный диапазон легирующих элементов, отраженный в изобретении US 8349462 B2. В предложенном изобретении отливки в литом состоянии могут быть выполнены из сплавов систем Al-Ni и Al-Ni-Mn при следующем концентрационном диапазоне легирующих элементов (масс. %), в частности для системы Al-Ni содержится 0,5-8,0% Ni и для Al-Ni-Mn содержится 0,5-8,0% Ni и 0,5-3,5% Mn. Среди недостатков предложенного изобретения следует выделить то, что высокий уровень литейных и механических свойств обеспечивается использованием высоких по чистоте марок алюминия и при высоком содержании никеля, что существенно удорожает стоимость полученных отливок.Alcoa in the invention US 8950465 B2 (publ. 02/10/2015) on aluminum alloys and the method for their production has expanded the concentration range of alloying elements reflected in the invention US 8349462 B2. In the proposed invention, castings in the cast state can be made of alloys of the Al-Ni and Al-Ni-Mn systems in the following concentration range of alloying elements (wt.%), In particular, 0.5-8.0% for the Al-Ni system Ni and for Al-Ni-Mn contain 0.5-8.0% Ni and 0.5-3.5% Mn. Among the disadvantages of the proposed invention, it should be noted that a high level of casting and mechanical properties is ensured by the use of high purity grades of aluminum and a high nickel content, which significantly increases the cost of the obtained castings.

Наиболее близким сплавом к предложенному является сплав на основе алюминия, разработанный НИТУ «МИСиС» и раскрытый в патенте РФ 2478131 С2 публ. 27.03.2013 г. Данный сплав содержит (масс. %): l,5-2,5% Ni, 0,3-0,7% Fe, 1-2% Mn, 0,02-0,2% Zr, 0,02%-0,12% Sc и 0,002-0,1%Се. Отливки, полученные из сплава после отжига (без использования операции закалки) характеризуются временным сопротивлением не менее 250 МПа при относительном удлинении не менее 4%. Первым недостатком данного сплава является его повышенная склонность к образованию сосредоточенной пористости, что затрудняет получение качественных относительно крупных отливок. Второй недостаток связан с необходимостью использования повышенных температур литья, что не всегда может быть реализовано в условиях литейных предприятий.The closest alloy to the proposed one is an aluminum-based alloy developed by NITU "MISiS" and disclosed in RF patent 2478131 C2 publ. 03/27/2013, This alloy contains (wt.%): L, 5-2.5% Ni, 0.3-0.7% Fe, 1-2% Mn, 0.02-0.2% Zr, 0.02% -0.12% Sc and 0.002-0.1% Ce. Castings obtained from the alloy after annealing (without using the hardening operation) are characterized by a temporary resistance of at least 250 MPa with a relative elongation of at least 4%. The first disadvantage of this alloy is its increased tendency to form concentrated porosity, which makes it difficult to obtain high-quality relatively large castings. The second drawback is associated with the need to use elevated casting temperatures, which cannot always be implemented in foundry conditions.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является создание нового алюминиевого сплава, предназначенного для получения фасонных отливок и удовлетворяющего заданным требованиям по комплексу технологических и механических характеристик, прежде всего относительного удлинения.The objective of the invention is the creation of a new aluminum alloy designed to produce shaped castings and satisfying specified requirements for a range of technological and mechanical characteristics, especially elongation.

Техническим результатом является обеспечение требуемого сочетания технологических и механических свойств сплава при литье.The technical result is to provide the required combination of technological and mechanical properties of the alloy during casting.

Технический результат достигается тем, что литейный сплав на основе алюминия содержит железо, никель, марганец, по меньшей мере один элемент выбранный из группы титан и цирконий при следующих концентрациях легирующих элементов, масс. %:The technical result is achieved by the fact that the casting alloy based on aluminum contains iron, nickel, manganese, at least one element selected from the group of titanium and zirconium at the following concentrations of alloying elements, mass. %:

ЖелезоIron 0,1-1,10.1-1.1 МарганецManganese 0,5-2,50.5-2.5 НикельNickel 1,2-2,21.2-2.2 ХромChromium 0,02-0,200.02-0.20 ТитанTitanium 0,02-0,150.02-0.15 ЦирконийZirconium 0,02-0,350.02-0.35 АлюминийAluminum остальное rest

при этом должны выполняться следующие условия: эвтектические элементы железо и никель должны быть представлены преимущественно в виде алюминидов эвтектического происхождения в количестве не менее 4 масс. %.in this case, the following conditions must be fulfilled: the eutectic elements iron and nickel should be represented mainly in the form of aluminides of eutectic origin in an amount of at least 4 masses. %

В частном исполнении данный сплав позволяет получать отливки, в которых обеспечиваются следующие механические свойства на растяжение:In a private embodiment, this alloy allows castings to be obtained in which the following mechanical tensile properties are provided:

- при соотношении 0,02≤Zr+Ti≤0,45: в литом состоянии временное сопротивление не менее 200 МПа и относительное удлинение не менее 15%;- at a ratio of 0.02≤Zr + Ti≤0.45: in the molded state, the temporary resistance is not less than 200 MPa and the elongation is not less than 15%;

Количество эвтектической составляющей следует рассчитывать с использованием программы Thermo-Calc (база данных TTAL5).The amount of eutectic should be calculated using the Thermo-Calc software (TTAL5 database).

Цирконий может перераспределяться между твердым раствором и вторичными выделениями с размером до 20 нм и типом решетки L12.Zirconium can be redistributed between the solid solution and secondary precipitates with a size of up to 20 nm and a lattice type L1 2 .

Сплав может содержать алюминий, полученный по технологии электролиза с инертным анодом.The alloy may contain aluminum obtained by an inert anode electrolysis technology.

Приведенные выше варианты частного выполнения по изобретению не являются единственно возможными. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия изобретения, определенной первым пунктом формулы.The above particular embodiments of the invention are not the only ones possible. Various modifications and improvements are allowed without departing from the scope of the invention defined by the first claim.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Концентрация железа и никеля в заявленных пределах обеспечивает необходимое количество алюминидов эвтектического происхождения в количестве не менее 4 масс. %, что, в свою очередь, обеспечивает требуемое сочетание технологичности при литье (прежде всего по показателю горячеломкость). При содержании железа и никеля менее заявленного количества доля эвтектических фаз будет меньше требуемого уровня, что не обеспечит необходимый уровень литейных свойств, а при содержании более заявляемого концентрационного диапазона железа и никеля и - в структуре при кристаллизации сформируются первичные кристаллы Fe,Ni- содержащих фаз, что приведет к снижению общего уровня механических свойств.The concentration of iron and nickel within the stated limits provides the necessary amount of aluminides of eutectic origin in an amount of at least 4 mass. %, which, in turn, provides the required combination of manufacturability during casting (primarily in terms of heat resistance). If the content of iron and nickel is less than the declared amount, the proportion of eutectic phases will be less than the required level, which will not provide the necessary level of casting properties, and if the content of the more claimed concentration range of iron and nickel is contained, and primary crystals of Fe, Ni-containing phases are formed in the crystallization structure, which will lead to a decrease in the overall level of mechanical properties.

Марганец в заявленных пределах необходим для обеспечения твердорастворного упрочнения в случае литого состояния и для дисперсионного твердения для термически обработанного состояния. Меньшее концентрации марганца будут недостаточны для достижения требуемого уровня прочностных свойств, а при больших количествах будет высока вероятность формирования первичных кристаллов фазы Al6(Fe,Mn), что приведет к снижению уровня механических свойств и снижена технологичность при литье.Manganese within the stated limits is necessary to provide solid-solution hardening in the case of a cast state and for dispersion hardening for a heat-treated state. Lower concentrations of manganese will be insufficient to achieve the required level of strength properties, and with large quantities there will be a high probability of the formation of primary crystals of the Al 6 (Fe, Mn) phase, which will lead to a decrease in the level of mechanical properties and a decrease in processability during casting.

Цирконий в заявляемых количествах необходимы для твердорастворного упрочнения (при использовании в литом состоянии) или образования вторичных выделений фазы Al3Zr с кристаллической решеткой L12 (в случае использования термической обработки). При меньших концентрациях количество последних будет недостаточным для достижения заданных прочностных характеристик, а при больших количествах потребуется повышение температуры литья выше заданного уровня.Zirconium in the claimed amounts is necessary for solid solution hardening (when used in a molten state) or for the formation of secondary precipitates of the Al 3 Zr phase with a L1 2 crystal lattice (in the case of using heat treatment). At lower concentrations, the number of the latter will be insufficient to achieve the specified strength characteristics, and at large quantities, it will be necessary to increase the casting temperature above a predetermined level.

Титан в заявляемом количестве необходим для модифицирования алюминиевого твердого раствора, кроме того титан способен растворяться в вторичной фазе Al3Zr с кристаллической решеткой Ll2, увеличивая эффект дисперсионного твердения в случае использования термической обработки. При большем содержании титана в структуре возможно появление первичных кристаллов, которые снизят общий уровень механических свойств, а при меньшем - не будет реализован положительный эффект от влияния этого элемента.Titanium in the claimed amount is necessary for the modification of aluminum solid solution, in addition, titanium is able to dissolve in the secondary phase Al 3 Zr with a crystal lattice Ll 2 , increasing the effect of dispersion hardening in the case of using heat treatment. With a higher titanium content in the structure, primary crystals may appear that will reduce the overall level of mechanical properties, and with a lower one, the positive effect of the influence of this element will not be realized.

Хром в заявленных пределах необходим для обеспечения твердорастворного упрочнения для литого состояния и/или для дисперсионного твердения для термически обработанного состояния. Меньшая концентрация хрома не обеспечит требуемого уровня прочностных свойств, а при более высокой концентрации будет высока вероятность формирования первичных кристаллов фазы Al7Cr, что приведет к снижению уровня механических свойств.Chrome within the stated limits is necessary to provide solid-solution hardening for the cast state and / or for dispersion hardening for the heat-treated state. A lower concentration of chromium will not provide the required level of strength properties, and at a higher concentration there will be a high probability of the formation of primary crystals of the Al7Cr phase, which will lead to a decrease in the level of mechanical properties.

Присутствие кремния в качестве примеси до 0,15 масс. % обеспечит дополнительный эффект от твердорастворного упрочнения. При большем содержании кремния происходит существенное увеличение интервала кристаллизации, что приведет к снижению литейных характеристик.The presence of silicon as an impurity up to 0.15 mass. % will provide an additional effect of solid solution hardening. With a higher silicon content, a significant increase in the crystallization interval occurs, which will lead to a decrease in casting characteristics.

Пример конкретного исполненияConcrete example

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

В лабораторных условиях приготовлены составы сплавов, указанные в таблице 1. Сплавы готовили в индукционной печи в графитовых тиглях с использованием алюминия марки А85, никеля марки Н0 и лигатур Al-10Cr, Al-10Mn, и Al-5Ti. Температура литья для сплавов составляла 750°С. Полученные сплавы заливали в металлический кокиль «пруток» для оценки механических свойств и анализа микроструктуры. Литейные свойства сплавов оценивались по показателю горячеломкость (ПГ) с использованием «кольцевой пробы», где наилучшим показателем является кольцо с минимальным сечением стенки, закристаллизовавшейся без трещины. С использованием расчетного метода проанализирован фазовый состав и количество эвтектической фазы рассмотренных сплавов. Результаты представлены в таблице 2. Для сплава 5 таблицы 1 расчет не производился ввиду некорректного расчета эвтектической фазы из-за наличия первичных кристаллов.The alloy compositions indicated in Table 1 were prepared in laboratory conditions. The alloys were prepared in an induction furnace in graphite crucibles using aluminum grade A85, nickel grade H0 and alloys Al-10Cr, Al-10Mn, and Al-5Ti. The casting temperature for alloys was 750 ° C. The resulting alloys were poured into a metal rod “rod” to assess the mechanical properties and analysis of the microstructure. The casting properties of the alloys were evaluated by the index of heat capacity (GH) using a "ring test", where the best indicator is a ring with a minimum cross-section of the wall that crystallized without cracking. Using the calculation method, the phase composition and amount of the eutectic phase of the considered alloys are analyzed. The results are presented in table 2. For alloy 5 of table 1, the calculation was not performed due to incorrect calculation of the eutectic phase due to the presence of primary crystals.

Из анализа результатов таблиц 1 и 2 видно, что сплавы 2-5 в заявленном концентрационном диапазоне обеспечивают хороший уровень литейных характеристик. Сплав состава 1 характеризуется неудовлетворительным уровнем литейных свойств (по показателю горячеломкости), прежде всего, ввиду низкого содержания эвтектики. В структуре сплава 5 выявлены первичные кристаллы железистой фазы, что негативно отразилось на механических свойствах и прежде всего относительного удлинения (таблица 3). Механические свойства определялись из отливки, полученной гравитационным литьем со средней скоростью охлаждения в интервале кристаллизации около 10 К/с. Испытания на разрыв проведено на отдельно отлитых образцах диаметром 10 мм и расчетной длиной 50 мм. Скорость испытания составляла 10 мм/мин.An analysis of the results of tables 1 and 2 shows that alloys 2-5 in the claimed concentration range provide a good level of casting characteristics. Alloy composition 1 is characterized by an unsatisfactory level of casting properties (in terms of heat resistance), primarily due to the low content of eutectic. In the structure of alloy 5, primary crystals of the glandular phase were revealed, which negatively affected the mechanical properties and, above all, the relative elongation (table 3). The mechanical properties were determined from castings obtained by gravity casting with an average cooling rate in the crystallization range of about 10 K / s. Tensile tests were carried out on separately cast samples with a diameter of 10 mm and a design length of 50 mm. The test speed was 10 mm / min.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Формирование в структуре алюминидов эвтектического происхождения с благоприятной морфологией является необходимым условием для достижения высокого уровня относительного удлинения. Типичная структура, обеспечивающая хороший уровень относительного удлинения приведена на фигуре 1.The formation in the structure of aluminides of eutectic origin with favorable morphology is a prerequisite for achieving a high level of elongation. A typical structure providing a good level of elongation is shown in Figure 1.

Для использования в литом состоянии наиболее предпочтителен состав, соответствующий сплавам 2 и 3 (табл. 1).For use in the cast state, the composition corresponding to alloys 2 and 3 is most preferable (Table 1).

Figure 00000003
Figure 00000003

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

Для оценки влияния количества эвтектики были приготовлены сплавы с переменным ее содержанием при фиксированном содержании железа и никеля соответственно. Химический состав представлен в таблице 4. Для сплава 5 таблицы 1 расчет не производился ввиду некорректного расчета эвтектической фазы из-за наличия первичных кристаллов.To assess the effect of the amount of eutectic, alloys were prepared with its variable content at a fixed content of iron and nickel, respectively. The chemical composition is presented in table 4. For alloy 5 of table 1, the calculation was not performed due to incorrect calculation of the eutectic phase due to the presence of primary crystals.

Figure 00000004
Figure 00000004

Из таблицы 4 видно, что только заявляемый сплавы при условии количества эвтектики выше 4 обеспечивают требуемые значения по показателю горячеломкости.From table 4 it is seen that only the claimed alloys, provided the number of eutectics above 4 provide the required values in terms of heat resistance.

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

Из состава сплава 2 и 3 таблица 1 были получены отливки методом литья под давлением (HPDC). Результаты приведены в таблице 5.From the alloy composition 2 and 3 of Table 1, injection molding (HPDC) castings were obtained. The results are shown in table 5.

Figure 00000005
Figure 00000005

Claims (8)

1. Литейный сплав на основе алюминия, содержащий железо, никель и марганец отличающийся тем, что он дополнительно содержит хром и по меньшей мере один элемент из группы, включающей титан и цирконий, при следующих концентрациях легирующих элементов, мас. %1. Cast aluminum alloy based on iron, nickel and manganese characterized in that it additionally contains chromium and at least one element from the group comprising titanium and zirconium, at the following concentrations of alloying elements, wt. % ЖелезоIron 0,1-1,10.1-1.1 МарганецManganese 0,5-2,50.5-2.5 НикельNickel 1,2-2,21.2-2.2
ХромChromium 0,02-0,200.02-0.20 ТитанTitanium 0,02-0,150.02-0.15
ЦирконийZirconium 0,02-0,350.02-0.35 Алюминий Aluminum остальноеrest
при этом железо, никель представлены преимущественно в виде алюминидов эвтектического происхождения в количестве не менее 4 мас. %.while iron, nickel are presented mainly in the form of aluminides of eutectic origin in an amount of at least 4 wt. % 2. Сплав по п. 1, отличающийся тем, что он содержит алюминий, полученный по технологии электролиза с инертным анодом.2. The alloy according to claim 1, characterized in that it contains aluminum obtained by electrolysis with an inert anode. 3. Сплав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он выполнен в виде отливок при соотношении 0,02<Zr+Ti≤0,35, обладающих следующими свойствами на растяжение: временное сопротивление не менее 160 МПа и относительное удлинение не менее 15%.3. The alloy according to claim 1 or 2, characterized in that it is made in the form of castings at a ratio of 0.02 <Zr + Ti≤0.35, having the following tensile properties: temporary resistance of at least 160 MPa and elongation of at least fifteen%. 4. Сплав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он выполнен в виде отливок при соотношении Ni/Fe≥1,1, обладающих в литом состоянии следующими свойствами на растяжение: временное сопротивление не менее 160 МПа и относительное удлинение не менее 15%.4. The alloy according to claim 1 or 2, characterized in that it is made in the form of castings at a ratio of Ni / Fe≥1.1, having the following tensile properties in a molten state: temporary resistance of at least 160 MPa and elongation of at least 15 %
RU2019109956A 2019-04-03 2019-04-03 Cast aluminum alloy RU2708729C1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109956A RU2708729C1 (en) 2019-04-03 2019-04-03 Cast aluminum alloy
MX2021012099A MX2021012099A (en) 2019-04-03 2019-12-17 Aluminium casting alloy.
PCT/RU2019/050246 WO2020204752A1 (en) 2019-04-03 2019-12-17 Aluminium casting alloy
EP19922609.3A EP3950986A4 (en) 2019-04-03 2019-12-17 Aluminium casting alloy
CA3135702A CA3135702C (en) 2019-04-03 2019-12-17 Aluminium casting alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109956A RU2708729C1 (en) 2019-04-03 2019-04-03 Cast aluminum alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2708729C1 true RU2708729C1 (en) 2019-12-11

Family

ID=69006476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019109956A RU2708729C1 (en) 2019-04-03 2019-04-03 Cast aluminum alloy

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3950986A4 (en)
CA (1) CA3135702C (en)
MX (1) MX2021012099A (en)
RU (1) RU2708729C1 (en)
WO (1) WO2020204752A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023004131A1 (en) * 2021-07-23 2023-01-26 Tesla, Inc. Aluminum alloys for brazable casting

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1370542A (en) * 1963-10-09 1964-08-21 Light alloys resistant to high temperatures, process and applications relating to them
US6783730B2 (en) * 2001-12-21 2004-08-31 Alcoa Inc. Al-Ni-Mn casting alloy for automotive and aerospace structural components
RU2478131C2 (en) * 2010-10-29 2013-03-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Refractory castable aluminium alloy
US8950465B2 (en) * 2009-01-16 2015-02-10 Alcoa Inc. Aluminum alloys, aluminum alloy products and methods for making the same
WO2015121635A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-20 Brunel University A high strength cast aluminium alloy for high pressure die casting

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA033989B9 (en) * 2015-11-02 2020-01-30 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Superplastic aluminium alloy (variants), use thereof and product made therefrom

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1370542A (en) * 1963-10-09 1964-08-21 Light alloys resistant to high temperatures, process and applications relating to them
US6783730B2 (en) * 2001-12-21 2004-08-31 Alcoa Inc. Al-Ni-Mn casting alloy for automotive and aerospace structural components
US8950465B2 (en) * 2009-01-16 2015-02-10 Alcoa Inc. Aluminum alloys, aluminum alloy products and methods for making the same
RU2478131C2 (en) * 2010-10-29 2013-03-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Refractory castable aluminium alloy
WO2015121635A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-20 Brunel University A high strength cast aluminium alloy for high pressure die casting

Also Published As

Publication number Publication date
CA3135702A1 (en) 2020-10-08
WO2020204752A1 (en) 2020-10-08
CA3135702C (en) 2023-09-12
EP3950986A1 (en) 2022-02-09
EP3950986A4 (en) 2023-01-11
MX2021012099A (en) 2022-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Colombo et al. Influences of different Zr additions on the microstructure, room and high temperature mechanical properties of an Al-7Si-0.4 Mg alloy modified with 0.25% Er
CN109072356B (en) Die casting alloy
WO2011030500A1 (en) Aluminum alloy casting and production method thereof
JP5703881B2 (en) High strength magnesium alloy and method for producing the same
KR20170138916A (en) Aluminum alloy for die casting, and die-cast aluminum alloy using same
CN110592445B (en) 720-doped 740MPa cold extrusion Al-Zn-Mg-Cu-Ti aluminum alloy and preparation method thereof
US9163302B2 (en) Castable heat resistant aluminium alloy
RU2672653C1 (en) Corrosion resistant casting aluminum alloy
JP2002327231A (en) Cast article of heat-resistant magnesium alloy, and manufacturing method therefor
RU2610578C1 (en) High-strength aluminium-based alloy
JPH1112674A (en) Aluminum alloy for internal combustion engine piston, and piston made of aluminum alloy
RU2708729C1 (en) Cast aluminum alloy
EP3505648A1 (en) High-strength aluminum alloy, internal combustion engine piston comprising said alloy, and method for producing internal combustion engine piston
US20180094338A1 (en) Aluminum alloy casting having superior high-temperature strength and thermal conductivity, method for manufacturing same, and aluminum alloy casting piston for internal combustion engine
RU2714564C1 (en) Cast aluminum alloy
JP2005187896A (en) Heat resistant magnesium alloy casting
JP2005240129A (en) Heat resistant magnesium alloy casting
RU2741874C1 (en) Cast aluminum-calcium alloy based on secondary raw materials
RU2749073C1 (en) Heat-resistant cast deformable aluminum alloys based on al-cu-y and al-cu-er systems (options)
RU2699422C1 (en) Deformed aluminum-calcium alloy
JP2005187895A (en) Heat resistant magnesium alloy casting
JP2013174022A (en) Aluminum alloy for casting and aluminum alloy casting
RU2745595C1 (en) Cast aluminum alloy
RU2793657C1 (en) Casting aluminium alloy
JPH1017975A (en) Aluminum alloy for casting