Сплав на основе алюминия

 

Изобретение относится к антифрикционным сплавам на основе алюминия, используемым для подшипниковых и уплотнительных деталей, работающих в условиях ограниченной смазки, например для поршней колец, компрессоров и двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение твердости, прочности и износостойкости - достигается определенным соотношением компонентов. Сплав на основе алюминия содержит, мас.%: медь 4-5; железо 2,5-3,5; хром 1,5-2,5; магний 0,6-0,8; титан 0,1-0,25; алюминий остальное. Сплав имеет следующие свойства: твердость 110- 122 НВ; прочность на растяжение 28-35 кгс/мм2; коэффициент трения 0,15-0,22; износ 85-130мг. 2 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 21/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР . фО(),) g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4838690/02 (22) 12,06.90 (46) 30.03.92, Бюл. М 12 (71) Центральный научно-исследовател ьский автомобильный и автомоторный ин-,,ститут (72) Ю.А.Рассадин, А.Н.Нечаев. С.А,Афинеев-. ский, О.И.Гируцкий, Л.В.Семичастнова и

В.К.Голубев (53) 669.715(088.8) (56) Патент США ЬЬ 2386302, кл, 75-142, опублик. 1945.

Авторское свидетельство СССР

М 115072, кл. С 22 С 1/04, 1957. (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к антифрикционИзобретение относится к металлургии сплавов, в частности к разработке химического. состава сплава на основе алюминия для подшипниковых и уплотнительных деталей, работающих в условиях ограниченной смазки, например для поршневых колец, компрессоров и ДВС.

Известен сплав на основе алюминия, -содержащий, мас,%:

Медь 3,0-5,0

Магний 1,0-2,0

Железо 1,5-3,0

Хром 0,01-0,2

Кремний 0,5

Титан 0,02 — 0,2

Алюминий Остальное

Однако этот сплав, обладая высокими прочностными характеристиками при повышенных температурах, имеет недостаточную

5U 1723169 А1 ным сплавам на основе алюминия, используемым для подшипниковых и уплотнительных деталей, работающих в условиях ограниченной смазки, например для поршней колец, компрессоров и двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения— повышение твердости, прочности и износостойкости — достигается определенным соотношением компонентов. Сплав на основе алюминия содержит, мас. : медь 4 — 5; железо 2,5 — 3,5; хром 1,5 — 2,5; магний 0,6-0,8; титан 0,1-0,25, "алюминий остальное. Сплав имеет следующие свойства: твердость 110122 НВ; прочность на растяжение 28-35 кгс/мм ; коэффициент трения 0,15 — 0,22; износ 85 — 130 мг. 2 табл. износостойкость и высокий коэффициент трения в условиях ограниченной смазки.

Наиболее близким к предлагаемому является сплав на основе алюминия, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас,%:

Медь 0,7-1,5

Железо 3,0-4,5

Хром 1,5-2,5 | ЧО

Магний 0,2-0,4

Титан 0,1-0,25

Алюминий Остальное

Однако известный сплав на основе алюминия обладает недостаточной твердостью и не обеспечивает оптимальной прочности и износостойкости.

Цель изобретения — повышение твердости, прочности и износостойкости сплава на основе алюминия.

1723169

4,0 — 5,0

2,5-3,5

1,5 — 2,5

0.6 — 0,8

0,1 — 0,25

Остальное

Таблица 1.

Тбл и ца 2.

Поставленная цель достигается тем, что сплав на основе алюминия, содержащий медь, железо, хром, магний и титан, содержит компоненты в следующем соотношении, мас. : 5

Медь 4,0-5,0

Железо 2,5-3,5

Хром 1,5-2,5

Магний 0,6-0,8

Титан 0,1 — 0,25 10

Алюминий Остальное

Сущность изобретения заключается в повышении в предлагаемом сплаве по сравнению с известным среднего содержания меди (4,5 вместо 1,1 ) и магния (0,7 вместо 15

0,3 ) для увеличения твердости за счет повышенного образования интерметаллидных соединений СиА!г и S(AlzCuMg). В табл. 1 приведены составы сплава на основе алюминия с соответствующим со- 20 держанием элементов.

Сплав плавят в электропечи сопротивления в чугунном тигле. В первую очередь расплавляют чушковой алюминий и в него вводят легирующие элементы, а именно 25 медь, хром, железо и в последнюю очередь магний металлический. Расплав перегревают до 800 — 820 С, рафинируют гексахлорзтаном (0,3 от веса шихты) в два приема и заливают в кокиль, Для повышения механи- 30 ческих свойств отливки подвергают термообработке по следующему режиму: закалка при 500+ 5 С в течение 4 ч, с последующим старением при 170"С в течение 10 ч.

В табл. 2 приведены свойства сплавов, Как видно из табл. 2, величины твердости, прочности и износостойкости предлагаемого сплава на основе алюминия значительно превосходят те же величины у известного сплава.

Предлагаемый сплав на основе алюминия может быть использован для изготовления поршневых колец компрессоров и двигателей внутреннего сгорания, а также в качестве материала подшипниковых и уплотнительных деталей, работающих в условиях ограниченной смазки.

Формула изобретения

Сплав на основе алюминия, содержащий медь, железо, хром, магний, титан. о тлича ющийся тем,что,сцелью повышения твердости, прочности и износостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении мас. :

Медь

Железо

Хром

Магний

Титан

Алюминий