SU1792997A1 - Cплab ha ochobe aлюmиhия - Google Patents
Cплab ha ochobe aлюmиhия Download PDFInfo
- Publication number
- SU1792997A1 SU1792997A1 SU904857092A SU4857092A SU1792997A1 SU 1792997 A1 SU1792997 A1 SU 1792997A1 SU 904857092 A SU904857092 A SU 904857092A SU 4857092 A SU4857092 A SU 4857092A SU 1792997 A1 SU1792997 A1 SU 1792997A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- alloy
- manganese
- silicon
- strontium
- nickel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
Изобретение относится к области цветметаллургии. в частности, к алюминиесплавам, применяемым для ной ι вып изготовления деталей двигателей внутренней вок о сгорания, например, поршней и голо: цилиндров.
Недостатком сплав является также низкий уровень механических свойств, поскольку предел прочности составляет 22 кгс/мм2, а относительное удлинение 0,5%.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и доИзвестен сплав на основе алюминия 2М2М Н (АЛ25) при следующем соотноАК1 шеьии компонентов, мас.%:
Кремний Медь Магний .Никель Марганец
Титан
Хром до
Железо Длюминий
Сплав АК12М2М
11,0-13,0
1,5-3,0
0,8-1,3
0,8-1,3
0,3-0,6
0,05-0,2
0,2 <0,8 Остальное Н(АЛ25) относится литейным сплавам и его основным недостатком является низкая пластичность, поэтому как деформируемый данный сплав использоваться практически не может.
стигаемому результату является сплав
АК12Д, содержащий кремний, магний, мар- | |
ганец, медь, никель и титан. Кроме того, он | |
содержит бор, а вся композиция имеет сле- | |
дующее соотношение компонентов, мас.%: | |
Кремний | 11,0- 13,0 |
Магний | 0,8-1,3 |
Марганец | 0,3-0,6 |
Медь | 1,5-3,0 |
Никель | 0.8- 1,3 |
Титан | 0,05-0,2 |
Бор | 0,005 (по расчету) |
Железо | до 0,7 |
Цинк | до 0,5 . |
Олово | до 0,02 |
Свинец | до 0.1 |
Хром | до 0,2 |
Алюминий | Остальное |
1792997 А1
Существенным недостатком сплава АК12Д является образование первичных интерметаллидов в заготовках, отливаемых непрерывным методом, особенно при содержании кремния, никеля и железа на верхнем пределе, снижающих пластичность сплава, в результате чего снижается термоциклическая стойкость деталей, определяемая временем работы детали до появления трещин.
При содержании кремния больше 12% избыточное его количество сохраняется в виде первичного кремния, который совместно с первичными интерметаллидами'оказывает отрицательное воздействие на детали при механической обработке и в процессе эксплуатации.
Кроме того, изделия,изготовленные из сплава АК12Д согласно ТУ 1-801-351-84 дол- жны иметь следующий уровень механических свойств:
Предел прочности, кгс/мм230-32
Предел текучести, кгс/мм2 25-36 Удлинение, % .0,8-2
Твердость ЫВ, кгс/мм2107
Однако не только низкий уровень механических свойств, но и структура, ввиду наличия интерметаллидов и свободных кристаллов кремния приводит к снижению износостойкости штампованных изделий, например, поршней двигателей внутреннего сгорания.
Целью предполагаемого изобретения является повышение механических свойств и термоциклической стойкости.
Поставленная цель достигается тем, что сплав на основе алюминия, содержащий кремний, магний, марганец, никель, титан и бор, дополнительно содержит стронций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремний 9,0-12,5
Магний | 0,8-1,3 |
Марганец · | 0,3-0,6 |
Медь | 1,5-3,0 |
Никель | 0,8-1,3 |
Титан | 0,05-0,2 |
Бор | 0,005-0,05 |
Стронций | 0,005-0,1 |
Примеси (не более) | |
Железо | 0,7 |
Цинк | 0,5 |
Хром | 0,2 |
Олово | 0,02 |
Свинец | 0,1 |
Алюминий | Остальное |
В литейных сплавах с содержанием кремния больше 12% избыточное количество сохраняется в виде первичного кремния и частос далеко неравномерным располо жением с силуминовой матрице. Для повышения износостойкости деталей, работающих в условиях повышенных температур, необходимо добиваться более высокой дисперсности и равномерного распределения кремния в более пластичной матрице. Измельчение кристаллов кремния повышает прочность сплавов, пластичность и теплопроводность. .
Верхний предел содержания кремния 12,5% обуславливается тем, что в сплаве при большем его содержании весь избыточный кремний сохраняется в виде первичного ' кремния с неравномерным расположением в силуминовой матрице и представляет собой хрупкие, твердые, большого размера включения первичного кремния, которые выкрашиваются при механической обработке изделий и снижают их износостойкость.
При. содержании кремния меньше 9% резко уменьшается количество электрической фазы, что приводит к снижению прочностных свойств и твердости, в результате чего ухудшается обрабатываемость резанием и износостойкость изделий.
Верхний предел содержания бора, ограниченный 0,05% позволяет достичь высокой степени модифицирования структурных составляющих при литье слитков. Содержание бора в сплаве более 0,05% существенного эффекта не дает вследствие появления избыточных частиц боридов больших размеров.
Содержание бора меньше 0,005% не обеспечивает необходимую степень модифицирования структуры, так как образуется малое' количество зародышей для кристаллизации.
Экспериментально установлено, что в присутствии небольших добавок стронция выделяющиеся интерметаллидные фазы измельчаются и приобретают сфероидальную форму, при этом более равномерно распределяются в пластичной матрице.
Введение стронция в количестве 0,0050,1 % способствует эффективному измельчению и модификации интерметаллидных фаз и нерастворимых соединений типа Al - Fe SI, Al - Fe - Мп и Al - Fe - Μη - Si. Содержание Стронция меньше 0,005% не обеспечивает получение достаточно дисперсионных интерметаллидных фаз, что снижает пластичность, которая является критерием термоциклической стойкости, определяемой . временем до появления трещин на изделиях при эксплуатации.
Содержание стронция более 0-,1 % резко снижает эффективность его влияния на измельчение интерметаллидных фаз, что не может способствовать достижению цели изобретения,
Кроме того.введением стронция объясняется и возможность снижения нижнего предела кремния в сравнении с прототипом до 9% за счёт облагораживания’структуры.
При этом механические свойства предлагаемого сплава выше, чем у прототипа.
Регламентация содержания суммы коментов Мп, Fe и Ni объясняется тем, что
2,1% приводит к образованию первичгрубых интерметаллидных фаз, что пон увеличение суммы этих компонентов больше ны>
приводит к снижению механических свойств и особенно пластичности сплава.
Пример. Сплавы с различным содержат нем компонентов готовили в электрической тигельной печи емкостью 100 кг. В качестве шихты использовали силумин чушковый марки СИЛ1, медт катодную марки никель катодный марки Н1, кремний
МО кристаллический, магний чушковый марки МГЗО, лигатуры алюминий - марганец, алюминий
Стр жащей 5% стронция.
титан, отходы сплава АК12Д. энций вводили с лигатурой А№-, содерТемпература расплава в печи не превышали 765°С. После доведения химического состава до расчетного по всем компонентам тем лигатура А- по расчету, расплав рафинировался криалитосодержащим флюсом, вытачивался в течение 30 мин и производилась отливка слитка диаметром 165 мм полунепрерывным методом по режиму: скорость литы и дал кроме стронция, расплав нагревался до тературы 750-760°С, просиживалась я - 90 мм/мин, температура - 725-735°С влением воды - 0,4-0,5 атм.
Всего было приготовлено.семь сплавов, химический состав которых приведен в табл. 1. Для сравнения отливали известный сплав АК12Д среднего химического состава.
Далее из слитков были отпрессованы прутки 85 мм. Температура контейнера 420-440°С. скорость прессования 1,4 м/мин, а затем разрезали их на заготовки длиной 70 мм, из которых были изготовлены 10 штамповки шифра ДРЦ-48 (заготовки для поршня черт. ГФ 21011-1004015 СМК)на гидропрессе усилием 1500 тс и термообработаны по режиму: закалка, температура 495°С, выдержка 60 мин, охлаждение в воде, старе15 ние, температура 190+1°,. выдержке 6 ч, охлаждение на воздухе.
Далее испытывали механические свойства образцов поршневых заготовок предлагаемого, опытных и известных сплавов.
Образцы вырезали из зоны юбки поршня.
После механической обработки проводили сравнительные испытания готовых поршней на специально созданном термоциклическом стенде при нагреве и интен25 сивном охлаждении. Испытания проводили до появления первой трещины.
. Результаты проведенных испытаний представлены в табл. 2.
Технико-экономические преимущества предлагаемого сплава в сравнении с прототипом обусловлены тем, что поршни изготовленные из предлагаемого сплава обладают большей прочностью и пластичностью, повышающей термоциклическую 35 стойкость в 2,5-3 раза, а мелкодисперсная однородная структура повышает долговечность изделий, работающих в условиях высоких температур и знакопеременных нагрузок.
Claims (1)
- Формула изобретенияСплав на основе алюминия, содержакремний, магний, марганец, медь, ни, титан и бор, отличающийся тем, с целью повышения механических ств и термоциклической стойкости, он щий кель, что, своС дополнительно содержит стронций при следую дем соотношении компонентов, мас.%:<ремнийМагний t
Марганец 0,3-0,6 Медь 1.5-3.0 . Никель 0.8-1.3 Титан 0,05-0,2 Бор 0,005-0,05 Стронций 0,005-0,1 Алюминий Остальное, причем сумма марганца, железа и никеля должна быть не более 2,1%.9,0-12,50,8-1,3Таблица 1Сплав Состав Содержание компонентов; мае. % SI Мд Мп Си N1 Т1 В Sr Al Mn+Fe+NI Предложенный 1 9.0 0.8 0.3 .15 0.8 0.05 0.005 0.005 Остальное 1.6 2 11.0 1.0 0.45 2.0 1.1 0.1 0.008 0.009 Тоже 2.1 3 115 1Л 0,5 25 1.05 0.1 0.04 0.07 2.0 4 12.0 1.2 0.5 2.5 1,05 о.г 0,04 0.08 1.S 5 125 1.3 0.6 3.0 13 0.2 0.05 0.1 1.1 Известный /АХ12Д/ 8 125 t35 05 1.6 0.8 0.19 0.005 По расчету Таблица 2·. Сплав Состав Механические свойства при 20°С Результаты сравнительных испытаний по терйоциклировзнию ОЬ. ггс/ми2 δ.% Λ2. ггс/мм2 Количество термоцикпов до появления трещин Время до появления трещин, ч Твердость после термообработки, НВ Предложенный 1 34.0 3.6 28.0 4758 136.6 112 2 35.0 3.8 32.1 4890 139.8 114 3 34,0 43 29.1 6078 174.2 117 4 36.5 4.8 33.1 6351 182,0 117 5 36.7 4.0 333 5012 147,8 120 ' Известный /АК12Д/ 8 30.0 0.8 25.0 1855 53.1 107
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904857092A SU1792997A1 (ru) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Cплab ha ochobe aлюmиhия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904857092A SU1792997A1 (ru) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Cплab ha ochobe aлюmиhия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1792997A1 true SU1792997A1 (ru) | 1993-02-07 |
Family
ID=21530941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904857092A SU1792997A1 (ru) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Cплab ha ochobe aлюmиhия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1792997A1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616734C1 (ru) * | 2015-11-30 | 2017-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Литейный высококремнистый сплав на основе алюминия |
DE102018117418A1 (de) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | Friedrich Deutsch Metallwerk Gesellschaft M.B.H. | Aluminiumdruckgusslegierung |
CN112126828A (zh) * | 2020-10-20 | 2020-12-25 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 一种汽车结构件用高力学性能、高流动性压铸铝合金及其制备方法以及应用 |
-
1990
- 1990-07-02 SU SU904857092A patent/SU1792997A1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616734C1 (ru) * | 2015-11-30 | 2017-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Литейный высококремнистый сплав на основе алюминия |
DE102018117418A1 (de) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | Friedrich Deutsch Metallwerk Gesellschaft M.B.H. | Aluminiumdruckgusslegierung |
CN112126828A (zh) * | 2020-10-20 | 2020-12-25 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 一种汽车结构件用高力学性能、高流动性压铸铝合金及其制备方法以及应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111032897A (zh) | 形成铸造铝合金的方法 | |
EP0701002A1 (en) | Process for moulding aluminium- or magnesiumalloys in semi-solidified state | |
US20090068053A1 (en) | High strength and high ductility magnesium alloy and its preparation method | |
CN109881062B (zh) | 一种高强韧高模量挤压铸造镁合金及其制备方法 | |
CN1969051A (zh) | 铜合金铸造用中间合金及及其铸造方法 | |
CN109972009B (zh) | 一种高强韧高模量变形镁合金及其制备方法 | |
EP1709210A1 (en) | Aluminum alloy for producing high performance shaped castings | |
CN108559875B (zh) | 一种用于发动机活塞的高强耐热铝合金材料及其制备方法 | |
CN111378878B (zh) | 一种高延展性非热处理压铸铝合金及其制备方法 | |
CN110157959A (zh) | 一种高强度高韧性的压铸铝合金及其制备方法 | |
CN101876018A (zh) | 一种活塞用高强度铸造铝硅合金及其制备方法 | |
CN114231802A (zh) | 锻造铝合金轮毂用稀土铝合金棒材及其制备方法 | |
CN113774259A (zh) | 一种Al-Cu-Mg合金及消除有害含铁相的方法 | |
JP2004292937A (ja) | 輸送機構造材用アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法 | |
CN1291053C (zh) | 一种高强度铸造铝硅系合金及其制备方法 | |
CN105220046A (zh) | 一种Sn、Mn复合增强的Mg-Al-Zn合金 | |
CN107893181B (zh) | 一种镁合金铸锭 | |
CN111621672B (zh) | 一种锌合金及其制备方法 | |
CN109182804A (zh) | 一种高强度铝铜系铝合金制备方法 | |
SU1792997A1 (ru) | Cплab ha ochobe aлюmиhия | |
CN109852856B (zh) | 一种高强韧高模量金属型重力铸造镁合金及其制备方法 | |
CN109161767B (zh) | 一种含w相的抗蠕变性能镁合金及其制备方法 | |
JPH01247549A (ja) | 高靭性アルミニウム合金 | |
US8016957B2 (en) | Magnesium grain-refining using titanium | |
RU2215056C2 (ru) | Сплав на основе магния и способ его получения |