Сплав на основе алюминия для изготовления деталей сложной формы

 

С11ПАВ НА ОСНОВЕ АЛПМИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ , содержащий цинк, магний, медь, железо , титан, цирконий и бериллий, отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности, снижения монтажных напряжений и стабилизации геометрических размеров деталей при термической обработке, он содержит компоненты в следующем соотношении , мас.%; Цинк. 6,35-8,0 Магний0,5-2,3 Медь0,8-3,0 Железо0,06-0,25 Титан0,03-0,1 Цирконий- 0,07-0,25 Бериллшй 0,0001-0,05 Алюминий Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1185878 А 1 щ) С 22 С 21/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 . мЙЛЙГ т ц1,," !

-1,, Лilg ." - ..!

К ABTGPCHOMY CBMQETEJlbCTB Y

ГОСУДАРСТ6ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3691118/22-02 (22) 19.01.84 . (46) 30.11 .90, Бюл. Р 44 (72) И.Н,Фридляндер, Е.А.Ткаченко, В.И.Хольнова, A.Ì.Äðèö, Г.Л.Шнейдер, А,Г.Вовнянко, Е.N.Íèêèòèí, В,М.Буданов, Г.Г.Шадрин и Л.Г,Березин (53) 669.715(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 450846, кл. С 22 С 21 /00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

9 155001, кл. С 22 С 21 /1 О,. 1 962 . (54) (57) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛ1 МИНИЯ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРИЫ, содержащий цинк, магний, медь, желеИзобретение относится к металлур- . гии сплавов на основе алюминия, предназначенных для изготовления деталей сложной формы из прессованных и кованых полуфабрикатов.

Детали сложной формы, используемые для сборки конструкций, имеют стыко.вочные отверстия или другие элементы соединения. И"менения геометрических размеров являются причиной несоответствия стыковочных элементов (отверстий и др.), что приводит при сборке на стапеле к возникновению высокого уровня монтажных напряжений. Последние существенно снижают ресурс изделия °

Стабилизация размеров деталей при термической обработке и снижение монтажных напряженый достигается за счет сбалансированного легирования сплава элементами, увеличивающими и

2 зо, титан, цирконий и бериллий, о т— л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения пластичности, снижения монтажных напряжений и стабилизации геометрических размеров деталей при термической обработке, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7.:

Цин к 6,35-8,0

Магний 0.5-2,3

Медь 0,8-3,0

Железо 0,06-0,25

Титан 0 03 0j l

11ирконии 0,07-0,25

Бериллий 0 0001-0 05

Алюминий Остальное уменьшающими параметр решетки алюминия, с учетом растворения и выделения их на всех этапах технологического процесса изготовления полуфабриката и детали (гомогенизация, деформация, закалка, старение). Это приводит к тому, что после окончательной термической обработки геометрические размеры детали изменяются незначительно, поэтому напряжения в конструкции, связанные с этим явлением, резко уменьшаются.

Экспериментально было установлено, что наибольший эффект в предла«гаемом сплаве получается в случае, когда отношение содержания железа к содержанию титана находится в интервале 1-8. Для проведения экспериментов были отлиты слитки .4 370 мм семи сплавов, состав которых приведен в табл.1.

1185878

Таблица 1

Сплав Сос тав

Компонент, мас.%.

Hg Cu Fe Ti

Zn Zr Be A1

Известный

1 8,7 2,4 2,З 0,25 0,07

0,15

0,0008 иМп05

0,05

0 0065

0,0001

Остальное

2 8,0 2,3 3,0 0,25 О,!

3 7,5 2,0 1,7 О 13 0,07

4 6,35 0,5 0,8 0,06 0,03

Предложенный и

f1» !

0,25

0,13

0,07

Таблица 2

Режим старения

Tl (14OáÑ, 16 ч) СосСплав

Режим старения

Т2<,120 С, 8 ч + 165 С, 10 ч) тав

Gg G()g 3 51, ц, (7а2, 8, 61 кг/мм кг/мм % мм кг/мм кг/мм % мм, Известный 1

Предло- 2 жен- 3 ный 4

4 -3,2

11,0 -0,40

11,5 -0,25 !

2,0 -0,35

67

63

63

56,5

56

3 -2 60

9,5 -0,27 56

10,0 0,10 54

11,0 -0,20 52

58

48,6

47

Т аблица 3

Сплав СосРежим старения

ТЗ (120 С, 8 ч + 175 С, 10 ч) тав

Д1, (М, % мм кг/мм

Gb 6 кг/мм кг/мм

ИзвестHbJH 1

Предло- 2 жен- 3

HSIH 4

+14

2 95

+1,5

+2,0

5,5 -4,3

11,5 -1,0

12,0 -0,3

12,5 -0,6

54 46

54 45

52 45

51 43

Иэ слитков после обточки и гомогениэации при 460+10 С, 8 ч прес. совали на прессе 5000 т.с. полосу сечением

ЗООХ60 мм прн температуре 400+10 С, Механической обработкой из полосы получали вафельную панель длиной

2200 мм. После закалки по режиму: нагрев 470 С, 40 мин охлждение в воду с температурой 40 С, панели прави- !0 ли растяжением на 1,5%. Далее старили по режимам Tl, Т2, Т3. На состаренных панелях определяли величину изменения их геометрических размеров (длины — 1, мм), а также замеряли уровень возникших монтажных ((>„ ) напряжений, Результаты приведены в табл.2 и 3.

Иэ данных, приведенных в табл.2,3, вицно, что предложенный состав имеет прочностные свойства и пластичность на уровне известного сплава„ значительно превосходит его по характеристикам, характеризующим изменение геометрических размеров при термической обработке Ь 1 и уровне возникаюших при сборке монтажных напряженийб,„.