SU1061495A1 - Сплав на основе алюмини - Google Patents

Abstract

СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, содержапщй цинк, магний, медь и кобальт, отличаю щ .и и с   тем, что, с целью повышени  прочностных характеристик и коррозионной стойкости, он дополнительно содержит окись алюмини , азот и по крайней мере один металл , выбранный из группы, содержащей никель и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%: 7,0-10,0 Цинк 2,3-3,4 Магний 1.2-1,7 Медь 1,0-2,5 Кобальт 0,01-0,50 Окись алюмини  0,0001-0,0100 Азот По крайней мере один металл,, выбранный из группы, содержащей 0,5-1,0 Никель 0,5-1,0 Железо Остальное Алюминий причем отношение содержани  гщнка к содержанию магни  составл ет 2,5-3,5, ;: отношение содержани  магни  к содер- tep---|СЛ жанию меди 1,5-2,5, а отношение соle-U- . держани  кобальта к содержанию желе ,,|W за и никел , вводимых как отдельноj так и совместно. 1,5-2,5.

Description

Изобретение относитс  к области металлургии сплавов на основе алюми-г НИЛ, предназначенньк дл  применени  в качестве конструкционного материала . . Известен сплав на основе алюмини , мас.%:

содержащий,

10,0 Цинк 3,5 Нагний 2,0 . . Медь 0,6 Хром 0,6

Цирконий Алюминий

Остальное Однако прочностные свойства сплава после стандартного режима термической

О

обработки - закалка и старение при

сь , 16 ч: Gg 73,4 КГС/МИ2, бод

«iJb 64,6 кгс/мм (дл  прутков) и Gg,

о ел ;70,2 КГС/МН2, бо.г 68,7 кгс/мм (дл  (истов), недостаточно высокие.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  сплав на основе агашини , содержащий, мас.:

Г инк8,0

Магний2,5

Медь1 0

Кобальт1,5

АлюминийОстальное 3и Недостаток известнс го сплава низкий уровень прочностных свойств: (jg, 67,0 кгс/мм , 60,3 кгс/мм после закалки с 490°С и старени  по режиму: 120°С, 24 ч + , 2 ч, и коррозионной стойкости. Цель изобретени  - повышение про HocTftbix характеристик и коррозионной стойкости сплава, /Тл  достижени  цели сплав на основе алюмини , содержаний цинк, магний , медь и кобальт, дополнительно содержит окись алюмини , азот и по крайней мере один металл, выбранный из группы, содержащей никель и железо , при следующем соотношении компонентов , мас.%: Цинк7,0-10,0 Нагний2,3-3,4 Медь1,2-1,7 Кобальт1,0-2,5 Окись алюмини  . 0,01-0,50 Лзот0,0001-0,0100 По крайней мере один металл, выбранный из группы, содержащей Никель0,5-1,0 Железо0,5-1,0 АлюминийОстальное При этом отношение содержани  цин ка к содержанию магни  равно 2,5-3,5 отношение .содержани  магни  к содер жанию меди 1,5-2,5, а отношение содержани  кобальта к содержанию железа и никел , вводимых как отдельно, так и совместно, 1,5-2,5. Цри таком соотношении компонентов в сплаве с максимальным и минимальны содержанием компонентов сохран етс  посто нньй фазовый состав (Об+ Т) и обеспечиваетс  максимальный эффект упрочнени  при термической обработке Отклонение от указанного соотношени  приводит не только к понижению общего уровн  механических свойств, но и к повышение чувствительности сплавов к коррозионному растрескиванию под напр жением. Дл  получени  высоких прочностных свойств об зат.ельным  вл етс  отнош ние содержани  кобальта к содержанию железа и никел , равное 1,5 - 2,.5. Это объ сн етс  поло7 сительным вли н ем на прочностные свойства сплавов алюминиево-кобальтовой фазы AlqCog. В предложенном сплаве допапнител ное повышение механических свойств 4 достигаетс  за счет легировани  фазы ,2 другими элементами VIII А группы . Известно, что в алюминиево-кобальтовой фазе могут раствор тьс  в значительных количествах железо и никель, замеща  атомы кобальта . Возможность растворени  атомов железа и никел  в алюминиёво-кобальтов .ой фазе была использована при разработке состава предложенного сплава. При выбранном содержании переходных металлов и основных компонентов в структуре сплавов после полной термической обработки содержитс  от 2 (нижний предел состава) до 5 об.% (верхнир предел состава) интерметаллидных фаз. Такое содержание избыточных интерметаллидных фаз способствует дополнительному упрочнению за счет фазового наклепа. Эффективное упрочнение интерметаллидные фазы могут обеспечить только в,том. случае, если они дисперсны и равномерно распределены в объеме матрицы. Дл  обеспечени  высокой дисперсности интерметаллидных фаз кристаллизаци  сплавов при литье проводитс  со скоростью охлаждени  10 Ю град/с, что достигаетс  при литье сплавов методом гранулировани  или распылени . В получаемой структуре частицы алюминиево-кобальтовой фазы дисперсны , равномерно распределены в объеме алюминиевого твердого раствора. Эта фаза с растворенными в ней атомам и железа и никел .достаточно термически стабильна: не коагулирует и не раствор етс  в алюминиево твердом растворе при технологических нагревах, что обеспечивает получение высоких мех ническик свойств в деформированных полуфабрикатах.. .,-, Дл  дополнительного упрочнени  за счет образовани  окислов и нитридов алюмини  в расплав ввод т окись алюмини , а гранулы и порошки продувают при повышенной температуре (300 470°С ) азотом. По указанной техноло ии отливают п ть сплавов, из которых изготавливают прутки. Химический состав исследуемых сплавов приведен в табл. 1. Из сплавов изготавливают образцы, провод т термическую обработку по режиму: закалка с 470°С 6,1 ч, охлаждение в воде, старение по режиму ,

5106

выдержка 16 ч, и провод т исследование механических свойств и испытание на коррозионное растрескивание под напр жением в среде 3%-ного NaCl при ,75Cjo,2.

I табл. 2 приведены результаты механических испытаний и данные по коррозионному растрескиванию под напр жением предложенного и известного сплавов.

1495-6

Приведенные в табл. 2 механические свойства показывают, что предложенный сплав имеет предел прочности, на 6- г 9 кгс/мм больше и предел текучести на 6-8 кгс/мм больше, чем известный сплав при близких значени х пластичности . Стойкость к коррозионному растрескиванию под напр жением у предло10 женного сплава в 2 - 3 раза выше, чем

у известного сплава при аналогичных услови х испытаний.

Таблица 1

73,1

Таблица 2

70,2

18

5,8

Claims (1)

1. СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ, содержащий цинк, магний, медь и кобальт, отличаю щи й с я тем, что, с целью повышения прочностных характеристик и коррозионной стойкости, он дополнительно содержит окись алюминия, азот и по крайней мере один металл, выбранный из группы, содержащей никель и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Цинк 7,0-10,0 Магний 2,3-3,4 Медь 1,2-1,7 Кобальт 1,0-2,5 Окись алюминия 0,01-0,50 Азот 0,0001-0,0100 По крайней мере один металл,'. выбранный из группы, содержа- щей Никель 0,5-1,0 Железо 0,5-1,0 Алюминий Остальное

   причем отношение содержания цинка к содержанию магния составляет 2,5-3,5, — отношение содержания магния к содержанию меди 1,5-2,5, а отношение со- к. держания кобальта к содержанию желе- L· за и никеля, вводимых как отдельно, р» так и совместно. 1,5-2,5. сплав на мас.%: