RU2754792C1 - Деформируемый сплав на основе алюминия - Google Patents
Деформируемый сплав на основе алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754792C1 RU2754792C1 RU2016111543A RU2016111543A RU2754792C1 RU 2754792 C1 RU2754792 C1 RU 2754792C1 RU 2016111543 A RU2016111543 A RU 2016111543A RU 2016111543 A RU2016111543 A RU 2016111543A RU 2754792 C1 RU2754792 C1 RU 2754792C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scandium
- zirconium
- deformed
- aluminium
- aluminum
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов, преимущественно в виде прессованных прутков, в качестве электропроводного конструкционного материала преимущественно для токопроводящих элементов конструкции в авиакосмической технике, судостроении, транспортном машиностроении и других отраслях промышленности, а также в качестве заготовки для получения электропроводов. Деформируемый сплав на основе алюминия содержит, мас.%: скандий 0,15-0,28, цирконий 0,05-0,15, железо 0,01-0,06, неизбежные примеси, в том числе магний не более 0,05, марганец не более 0,02, кремний не более 0,05, медь не более 0,05, цинк не более 0,05, титан не более 0,05, хром не более 0,02 при их суммарном содержании не более 0,15, алюминий остальное, при соблюдении соотношения между содержанием циркония и скандия от 0,25 до 0,75. Техническим результатом является повышение прочности и электропроводности материала. 2 табл., 1 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов, преимущественно в виде прессованных прутков, в качестве электропроводного конструкционного материала преимущественно для токопроводящих элементов конструкции в авиакосмической технике, судостроении, транспортном машиностроении и других отраслях промышленности, а также в качестве заготовки для получения электропроводов.
Известен деформируемый сплав на основе алюминия, применяемый в качестве электропроводного материала, содержащий 99,5 мас.% алюминия и примеси в количестве не более, мас.%: железо 0,3, кремний 0,3, медь 0,05, цинк 0,1, титан 0,15, марганец 0,025, магний 0,05, примеси в сумме 0,7 (см. Алюминиевые сплавы. Применение алюминиевых сплавов. Справочное руководство. М.: Металлургия. 1972. С. 238).
Однако существующий сплав имеет низкие прочностные свойства.
Известен деформируемый сплав на основе алюминия, применяемый в качестве электропроводного материала (см. патент RU №2416658, МПК С22С 21/06 - прототип), следующего химического состава, мас.%:
Магний | 0,55-0,85 |
Скандий | 0,2-0,4 |
Гафний | 0,02-0,05 |
Иттрий | 0,0001-0,005 |
Алюминий | Остальное. |
Однако известный сплав имеет недостаточно высокую прочность и недостаточно высокую электропроводность, что утяжеляет токопроводящие элементы конструкции и снижает тем самым характеристики весовой отдачи конструкции в целом.
Предлагается деформируемый сплав на основе алюминия, содержащий скандий, который дополнительно содержит цирконий, железо и неизбежные примеси, основными из которых являются магний, марганец, кремний, медь, цинк, титан и хром, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Скандий | 0,15-0,28 |
Цирконий | 0,05-0,15 |
Железо | 0,01-0,06 |
Алюминий и неизбежные примеси, | |
в том числе магний в количестве | не более 0,05 |
марганец в количестве | не более 0,02 |
кремний в количестве | не более 0,05 |
медь в количестве | не более 0,05 |
цинк в количестве | не более 0,05 |
титан в количестве | не более 0,05 |
и хром в количестве | не более 0,02 |
при суммарном содержании | |
примесей магния, марганца, кремния, |
меди, цинка, титана и хрома не более 0,15 мас.% | Остальное, |
при соблюдении соотношения между содержанием циркония и скандия от 0,25 до 0,75.
Предлагаемый сплав отличается от известного тем, что он дополнительно содержит цирконий, железо и неизбежные примеси, основными из которых являются магний, марганец, кремний, медь, цинк, титан и хром, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Скандий | 0,15-0,28 |
Цирконий | 0,05-0,15 |
Железо | 0,01-0,06 |
Алюминий и неизбежные примеси, | |
в том числе магний в количестве | не более 0,05 |
марганец в количестве | не более 0,02 |
кремний в количестве | не более 0,05 |
медь в количестве | не более 0,05 |
цинк в количестве | не более 0,05 |
титан в количестве | не более 0,05 |
и хром в количестве | не более 0,02 |
при суммарном содержании примесей магния, марганца, | |
кремния, меди, цинка, титана и хрома не более 0,15 мас.% | Остальное, |
при соблюдении соотношения между содержанием циркония и скандия от 0,25 до 0,75.
Технический результат - повышение прочности и электропроводности сплава, что позволяет снизить массу и габариты токопроводящих элементов конструкции, повышая тем самым характеристики весовой отдачи конструкции в целом.
При предлагаемом содержании и соотношении компонентов в предлагаемом сплаве при неизбежных технологических нагревах образуются дисперсные частицы фазы типа Al3(Sc, Zr), являющиеся продуктами распада твердого раствора скандия и циркония в алюминии и оказывающие сильное непосредственное упрочняющее действие и опосредованное за счет формирования в деформированном полуфабрикате нерекристаллизованной (полигонизованной) структуры, сохраняющейся при нагревах благодаря высокой дисперсности и термической стабильности фазы Al3(Sc, Zr). Благодаря этому после высокотемпературного отжига деформированного полуфабриката, обедняющего твердый раствор, обеспечивается максимально возможный для данного химического состава уровень прочности и электропроводности отожженного полуфабриката. Дополнительное упрочнение достигается за счет образующейся в процессе кристаллизации фазы Al3Fe. Высокая электропроводность сплава достигается за счет того, что после выведения из твердого раствора скандия и циркония матрица сплава представляет собой сильно обедненный твердый раствор и электропроводность сплава приближается к электропроводности технического алюминия. Повышению электропроводности сплава способствует ограничение содержания в нем неизбежных примесей магния, марганца, кремния, меди, цинка, титана, хрома и их суммы. Предлагаемое соотношение между содержанием циркония и скандия является оптимальным с точки зрения усваиваемости этих элементов при приготовлении сплава.
Пример
Получили предлагаемый сплав из шихты, состоящей из алюминия высокой чистоты марки А99, магния марки Мг95, двойных лигатур алюминий-скандий, алюминий-цирконий и алюминий-железо. Сплав готовили в электрической печи сопротивления и методом полунепрерывного литья отливали круглые слитки диаметром 370 мм.
Химический состав сплава приведен в таблице 1.
Слитки гомогенизировали, после чего резали на заготовки длиной 600 мм, которые затем обтачивали до диаметра 345 мм. Обточенные заготовки прессовали на горизонтальном гидравлическом прессе с максимальным усилием 5000 тс при температуре 390°С на пруток диаметром 110 мм. Пруток подвергали отжигу при температуре 390°С с выдержкой при этой температуре 1 ч. Определяли прочностные свойства (предел прочности σв и предел текучести σ0,2) и удельную электрическую проводимость у отожженных прессованных прутков. Также определяли механические свойства и удельную электрическую проводимость изготовленных тем же способом прутков из сплава-прототипа, химический состав которого приведен в таблице 1
Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Таким образом, предлагаемый сплав имеет в 1,2 раза более высокий предел прочности, в 1,3 раза более высокий предел текучести и в 1,11 раза более высокую электропроводность, что позволит в 1,1-1,2 раза снизить массу и габариты токопроводящих элементов конструкции и соответственно повысить характеристики весовой отдачи конструкции в целом, что принципиально важно для авиакосмической техники, судостроения и других отраслей промышленности.
Claims (3)
- Деформируемый сплав на основе алюминия, содержащий скандий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит цирконий, железо и неизбежные примеси, основными из которых являются магний, марганец, кремний, медь, цинк, титан и хром, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
скандий 0,15-0,28 цирконий 0,05-0,15 железо 0,01-0,06 неизбежные примеси, в том числе: магний не более 0,05 марганец не более 0,02 кремний не более 0,05 медь не более 0,05 цинк не более 0,05 титан не более 0,05 хром не более 0,02, при их суммарном содержании не более 0,15 алюминий остальное, - при соблюдении соотношения между содержанием циркония и скандия от 0,25 до 0,75.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016111543A RU2754792C1 (ru) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Деформируемый сплав на основе алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016111543A RU2754792C1 (ru) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Деформируемый сплав на основе алюминия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2754792C1 true RU2754792C1 (ru) | 2021-09-07 |
Family
ID=77672485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016111543A RU2754792C1 (ru) | 2016-03-28 | 2016-03-28 | Деформируемый сплав на основе алюминия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2754792C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793664C1 (ru) * | 2022-08-05 | 2023-04-04 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Деформируемый сплав на основе алюминия |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0760727A1 (en) * | 1994-05-25 | 1997-03-12 | Ashurst Coporation | Aluminum-scandium alloys and uses thereof |
EP1788102A1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-23 | United Technologies Corporation | An aluminum based alloy containing Sc, Gd and Zr |
RU2416658C1 (ru) * | 2010-04-20 | 2011-04-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
KR20120046832A (ko) * | 2010-10-28 | 2012-05-11 | 금호타이어 주식회사 | 오버레이 스트립 부착장치 |
EP2896708A1 (en) * | 2013-03-29 | 2015-07-22 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum alloy conductor, alum1inum alloy stranded wire, sheathed wire, wire harness, and method for manufacturing aluminum alloy conductor |
-
2016
- 2016-03-28 RU RU2016111543A patent/RU2754792C1/ru active IP Right Maintenance
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0760727A1 (en) * | 1994-05-25 | 1997-03-12 | Ashurst Coporation | Aluminum-scandium alloys and uses thereof |
EP1788102A1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-23 | United Technologies Corporation | An aluminum based alloy containing Sc, Gd and Zr |
RU2416658C1 (ru) * | 2010-04-20 | 2011-04-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
KR20120046832A (ko) * | 2010-10-28 | 2012-05-11 | 금호타이어 주식회사 | 오버레이 스트립 부착장치 |
EP2896708A1 (en) * | 2013-03-29 | 2015-07-22 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum alloy conductor, alum1inum alloy stranded wire, sheathed wire, wire harness, and method for manufacturing aluminum alloy conductor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793664C1 (ru) * | 2022-08-05 | 2023-04-04 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Деформируемый сплав на основе алюминия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110396627B (zh) | 一种用于3d打印的稀土铝合金丝材及其制备方法 | |
CN110423927A (zh) | 一种超高强铝锂合金及其制备方法 | |
JP6403290B2 (ja) | アルミニウム不含のマグネシウム合金 | |
Belov et al. | Effect of calcium on structure, phase composition and hardening of Al-Zn-Mg alloys containing up to 12wt.% Zn | |
CN110564994A (zh) | 一种低成本高强韧铝锂合金 | |
CN104152769A (zh) | 一种导热镁合金及其制备方法 | |
JP2016520714A5 (ru) | ||
RU2514748C1 (ru) | ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu ПОНИЖЕННОЙ ПЛОТНОСТИ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО | |
US11898232B2 (en) | High-strength alloy based on aluminium and method for producing articles therefrom | |
CN107557618B (zh) | 一种低电阻温度敏感的高导耐热铝合金及其制备工艺和应用 | |
CN112626376A (zh) | 铝合金粉末及其制造方法、铝合金制品及其制造方法 | |
RU2754792C1 (ru) | Деформируемый сплав на основе алюминия | |
RU2636548C1 (ru) | Термокоррозионностойкий алюминиевый сплав | |
RU2419663C2 (ru) | Высокопрочный сплав на основе алюминия | |
RU2659546C1 (ru) | Термостойкий сплав на основе алюминия | |
RU2556179C2 (ru) | Термостойкий электропроводный сплав на основе алюминия (варианты) и способ получения деформированного полуфабриката из сплава на основе алюминия | |
RU2755836C1 (ru) | Деформируемый сплав на основе алюминия | |
RU2793664C1 (ru) | Деформируемый сплав на основе алюминия | |
RU2741874C1 (ru) | Литейный алюминиево-кальциевый сплав на основе вторичного сырья | |
RU2573463C1 (ru) | Теплопрочный электропроводный сплав на основе алюминия | |
RU2639903C2 (ru) | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
RU2613270C1 (ru) | Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия системы Al-Zn-Mg-Cu и изделие из него | |
RU2696797C2 (ru) | Алюминиево-циркониевый сплав | |
CN107447135B (zh) | 一种Al-Yb-B导电铝合金及其制备方法和应用 | |
JP5522692B2 (ja) | 高強度銅合金鍛造材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MF42 | Cancelling an invention patent (partial invalidation of the patent) |
Effective date: 20210526 |