SU1735419A1 - Alloy on the basis of aluminium - Google Patents

Alloy on the basis of aluminium Download PDF

Info

Publication number
SU1735419A1
SU1735419A1 SU904822691A SU4822691A SU1735419A1 SU 1735419 A1 SU1735419 A1 SU 1735419A1 SU 904822691 A SU904822691 A SU 904822691A SU 4822691 A SU4822691 A SU 4822691A SU 1735419 A1 SU1735419 A1 SU 1735419A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
alloy
aluminum
bismuth
cerium
thermal stability
Prior art date
Application number
SU904822691A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Степанович Алейник
Михаил Иванович Карпенко
Евгений Игнатьевич Марукович
Светлана Михайловна Бадюкова
Мария Ивановна Дудорова
Original Assignee
Производственное Объединение "Гомсельмаш"
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 Производственное Объединение "Гомсельмаш" filed Critical Производственное Объединение "Гомсельмаш"
Priority to SU904822691A priority Critical patent/SU1735419A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1735419A1 publication Critical patent/SU1735419A1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к сплавам на основе алюмини , используемым дл  изготовлени  износостойких деталей, работающих при температуре до 400°С. Целью изобретени   вл етс  повышение термической стойкости, что достигаетс  дополнительным содержанием цери , нитридов хрома , железа и висмута. Сплав на основе алюмини  содержит, мас.%: кремний 1,1- 6,0; медь 4,1-9,0; олово 1,0-2,9; свинец 0,1- 1,3; титана 0,03-0,6; бор 0,002-0,05; церий 0,1-0,5; нитриды хрома 0,02-0,32; железо 0,02-0,8; висмут 0,002-0,005; алюминий остальное . Сплав имеет следующие свойства твердость по Виккерсу 520-551 МПа: предел прочности при раст жении при 250 и 400°С соответствен но 130-142 и 98-112 МПа; термическа  стойкость при термоциклиро- вании (до по влени  трещин) при 250 и 400° С соответственно 80-97 и 38-47 циклов; износостойкость при трении при 250 и 400 °С соответственно 72-83 и 85-109 мг/м2 гс. 2 табл. сл сThe invention relates to alloys based on aluminum used for the manufacture of wear-resistant parts operating at temperatures up to 400 ° C. The aim of the invention is to increase thermal stability, which is achieved by the additional content of cerium, chromium, iron and bismuth nitrides. Alloy based on aluminum contains, wt%: silicon 1.1-6.0; copper 4.1-9.0; tin 1.0-2.9; lead 0.1-1.3; titanium 0.03-0.6; boron 0.002-0.05; cerium 0.1-0.5; chromium nitrides 0.02-0.32; iron 0.02-0.8; bismuth 0.002-0.005; aluminum else. The alloy has the following properties: Vickers hardness 520-551 MPa: tensile strength at 250 and 400 ° C, respectively 130-142 and 98-112 MPa; thermal stability during thermal cycling (before cracking) at 250 and 400 ° C; C, respectively, 80-97 and 38-47 cycles; friction wear resistance at 250 and 400 ° C, respectively 72-83 and 85-109 mg / m2 gs. 2 tab. cl

Description

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к сплавам на основе алюмини , используемым дл  изготовлени  износостойких деталей, работающих при температурах до 400° С.The invention relates to metallurgy, namely, aluminum-based alloys used for the manufacture of wear-resistant parts operating at temperatures up to 400 ° C.

Целью изобретени   вл етс  повышение термической стойкости.The aim of the invention is to increase thermal stability.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что сплав на основе алюмини , содержит олово, свинец, кремний, титан, медь, бор, а также церий, нитриды хрома, железо и висмут при следующем соотношении компонентов, мас.%:The goal is achieved by the fact that an aluminum-based alloy contains tin, lead, silicon, titanium, copper, boron, as well as cerium, chromium nitrides, iron and bismuth in the following ratio, wt.%:

Олово1,0-2,9Tin1.0-2.9

Свинец 0,1-1,3Lead 0.1-1.3

Кремний1,1-6,0Silicon1,1-6,0

Титан0,03-0,6Titanium0.03-0.6

Медь4,1-9,0Copper 4,1-9,0

Бор0,002-0,05Bor0,002-0,05

Висмут0,002-0,005Bismuth 0.002-0.005

Нитриды хрома0,02-0,32Chromium nitride 0.02-0.32

Железо0,02-0,8Iron0.02-0.8

Церий0,1-0,5Cerium0,1-0,5

АлюминийОстальноеAluminum Else

Дополнительное введение нитридов хрома повышает термостойкость, измельча  структуру и повыша  износостойкость. При концентрации нитридов хрома до 0,02 мас.% измельчение структуры и повышение износостойкости и термической стойкостиThe addition of chromium nitrides improves heat resistance, shredding the structure and increasing wear resistance. When the concentration of chromium nitrides to 0.02 wt.% Grinding the structure and improving wear resistance and thermal stability

VI со слVI from the next

ЈJ

юYu

недостаточны. При увеличении концентрации нитридов хрома более 0,32 мас.% снижаютс  однородность структуры, стабильность износостойкости, термической стойкости и механических свойств.insufficient. With an increase in the concentration of chromium nitrides of more than 0.32 wt.%, The homogeneity of the structure, the stability of wear resistance, thermal stability and mechanical properties decrease.

Церий оказывает модифицирующее вли ние на структуру, улучшает литейные и технологические свойства сплава, повышает фактор формы выделений кремни  в структуре и термическую стойкость. Модифицирующее вли ние цери  и повышение фактора формы выделений кремни  в структуре и термической стойкости сплава начинает сказыватьс  с концентрации цери  0,1 мас.%. Верхний предел концентрации цери  обусловлен увеличением угара и повышением содержани  неметаллических включений в структуре, что снижает механические свойства и термическую стойкость.Cerium has a modifying effect on the structure, improves the casting and technological properties of the alloy, increases the shape factor of silicon precipitates in the structure and thermal stability. The modifying effect of cerium and an increase in the shape factor of silicon precipitates in the structure and thermal stability of the alloy begins to show with a cerium concentration of 0.1 wt.%. The upper limit of the concentration of cerium is due to an increase in the carbon monoxide and an increase in the content of non-metallic inclusions in the structure, which reduces the mechanical properties and thermal stability.

Дополнительное введение железа в количество 0,02-0,8 мас.% обеспечивает упрочнение сплава и повышение его твердости и термической стойкости, а также позвол ет использовать при выплавке сплава не только чистые металлы, но и ферросплавы . Однако при увеличении содержани  железа более 0,8 мас.% укрупн етс  структура, увеличиваютс  коэффициент трени  и износ при трении при 250-400° С.The additional introduction of iron in an amount of 0.02–0.8 wt.% Provides hardening of the alloy and an increase in its hardness and thermal resistance, and also allows the use in melting of the alloy not only pure metals, but also ferroalloys. However, with an increase in the iron content of more than 0.8 wt.%, The structure is enlarged, the coefficient of friction and wear under friction at 250-400 ° C increase.

Нижние пределы содержани  легирующих компонентов повышены до концентраций (кремний 1,1 мас.%, медь 4,1 мас.%), обеспечивающих упрочнение структуры и повышение термостойкости. Верхний предел содержани  свинца снижен до 1,3 мас.%, так как при более высоких его концентраци х снижаютс  термическа  стойкость , твердость и износостойкость сплава.The lower limits of the content of the alloying components are increased to concentrations (silicon 1.1 wt.%, Copper 4.1 wt.%), Providing structure hardening and improving heat resistance. The upper limit of the lead content is reduced to 1.3 wt.%, Since its higher concentrations reduce the thermal resistance, hardness, and wear resistance of the alloy.

Содержание олова (1,0-2,9 мас.%) соответствует оптимальной концентрации, .а нижние концентрации меди и бора повышены до 4,1 и 0,002 мас.%, что обусловлено низкими характеристиками износостойкости и термической стойкости сплава при меньших концентраци х. При концентраци х бора более 0,05 мас.% снижаютс  однородность структуры и антифрикционные свойства сплава.The tin content (1.0-2.9 wt.%) Corresponds to the optimum concentration, and the lower concentrations of copper and boron are increased to 4.1 and 0.002 wt.%, Which is due to the low wear resistance characteristics and the thermal resistance of the alloy at lower concentrations. At boron concentrations greater than 0.05% by weight, the structure homogeneity and antifriction properties of the alloy are reduced.

Висмут введен дл  снижени  коэффициента трени  и повышени  износостойкости , технологических и механических свойств сплавов. При концентрации висмута до 0,002 мас.% снижаютс  термическа  стойкость, износостойкость и механические свойства. При увеличении концентрации висмута более 0,005 мас.% снижаютс  технологические и прочностные свойства и износостойкость при 250-400° С.Bismuth was introduced to reduce the coefficient of friction and increase wear resistance, technological and mechanical properties of alloys. At a bismuth concentration of up to 0.002 wt.%, Thermal resistance, wear resistance and mechanical properties are reduced. With an increase in bismuth concentration of more than 0.005 wt.%, Technological and strength properties and wear resistance are reduced at 250-400 ° C.

Дл  опробовани  предложенного спла- ва были приготовлены композиции следующим образом. В графитовый тигель индукционной открытой печи ввод т медь М1 и алюминий АВ91, расплавл ют под слоем флюса. Затем расплав раскисл ют и мик- ролегируют ферросилицием ФС75 и ферроцерием ФЦе1 ИМ с перемешиванием. Затем последовательно ввод т олово, нитриды хрома, свинец и висмут. После выдержки в течение 2-3 мин при 750-760°С производ т заливку расплава в сухие формы дл  получени  заготовок втулок, технологических проб и образцов дл  механических испытаний.To test the proposed alloy, the compositions were prepared as follows. Copper M1 and aluminum AB91 are introduced into a graphite crucible of an induction open furnace, melted under a flux layer. Then, the melt is deoxidized and microligrated with ferrosilicon FS75 and ferrocerium FCI1 IM with stirring. Tin, chromium nitrides, lead and bismuth are then sequentially introduced. After soaking for 2-3 minutes at 750-760 ° C, the melt is poured into dry forms to obtain billet sleeves, process samples and samples for mechanical testing.

В табл. 1 и 2 соответственно приведены химический состав опробованных компози- ций предложенного сплава и их свойства в сопоставлении с известным сплавом.In tab. Figures 1 and 2 respectively show the chemical composition of the tested compositions of the proposed alloy and their properties in comparison with the known alloy.

Как видно из табл.2, предложенный сплав превосходит известный по термической стойкости, механическим свойствам при повышенных температурах и износостойкости .As can be seen from table 2, the proposed alloy exceeds the well-known thermal resistance, mechanical properties at elevated temperatures and wear resistance.

Claims (1)

Формула изобретени  Сплав на основе алюмини , содержащий кремний, медь, олово, свинец, титан и бор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  термической стойкости, он дополнительно содержит церий, нитриды хрома , железо и висмут при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кремний1,1-6,0Alloy based on aluminum, containing silicon, copper, tin, lead, titanium and boron, characterized in that, in order to improve thermal stability, it additionally contains cerium, chromium nitrides, iron and bismuth in the following ratio of components, wt.% : Silicon1.1-6.0 Медь4,1-9,0Copper 4,1-9,0 Олово1,0-2,9Tin1.0-2.9 Свинец0,1-1,3Lead 0.1-1.3 Титан0,03-0,6Titanium0.03-0.6 Бор0,002-0,05Bor0,002-0,05 Церий0,1-0,5Cerium0,1-0,5 Нитриды хрома0,02-0,32Chromium nitride 0.02-0.32 Железо0,02-0,8Iron0.02-0.8 Висмут0,002-0,005Bismuth 0.002-0.005 АлюминийОстальноеAluminum Else Таблица 2table 2 -j со-j with СПSP .ь ю. Термическа  стойкость определена по количеству циклов термоциклировани  до по влени  на отливках типа втулок трещин.Thermal resistance is determined by the number of cycles of thermal cycling before the occurrence of cracks on castings such as bushings.
SU904822691A 1990-05-03 1990-05-03 Alloy on the basis of aluminium SU1735419A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904822691A SU1735419A1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Alloy on the basis of aluminium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904822691A SU1735419A1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Alloy on the basis of aluminium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1735419A1 true SU1735419A1 (en) 1992-05-23

Family

ID=21512793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904822691A SU1735419A1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Alloy on the basis of aluminium

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1735419A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4617172. кл. С 22 С 21/00, опублик. 1986. За вка JP № 61-153255, кл. С 22 С 21/00, опублик. 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU1813113C (en) Cast iron modifier
Samuel et al. Effect of alloying elements and dendrite arm spacing on the microstructure and hardness of an Al-Si-Cu-Mg-Fe-Mn (380) aluminium die-casting alloy
US3527597A (en) Carbide suppressing silicon base inoculant for cast iron containing metallic strontium and method of using same
SU1735419A1 (en) Alloy on the basis of aluminium
EP1190107B1 (en) Aluminum-base alloy for cylinder heads
US4714588A (en) Aluminum alloy having improved properties
JPS58100654A (en) Aluminum alloy for casting with superior heat resistance
SU1534085A1 (en) Aluminium-base antifriction alloy
CN111118358A (en) Er-containing castable wrought Al-Cu alloy
SU1726547A1 (en) Copper base alloy
RU2040575C1 (en) Modifying agent for cast iron
RU2034087C1 (en) Cast iron with vermicular graphite
SU1421794A1 (en) Iron
SU594205A1 (en) Complex inoculant
SU1154366A1 (en) High-strength cast-iron
SU1747529A1 (en) Cast iron
SU1705395A1 (en) Cast iron
SU1475964A1 (en) Cast iron
SU1010153A1 (en) High-tensile cast iron
SU1225872A1 (en) High-strength cast iron
SU1573046A1 (en) Low-silicon aluminium cast iron
RU2009250C1 (en) Aluminium-base alloy
SU1668458A1 (en) Grey cast iron
CA1234710A (en) Aluminum alloy having improved properties
SU1723175A1 (en) Alloying composition for cast iron