Литейный алюминиевый сплав

 

Использование: изобретение относится к металлургии, в частности к литейным сплавам , предназначенным для изготовления средненагруженных литых деталей сложной конфигурации в приборостроении. Сущность изобретения: сплав содержит следующие компоненты, мас.%: кремний 6,0 - 8,0; магний 0,2 - 0,5; титан 0.04 - 0,09; бор 0,02 - 0,03; алюминий остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SI)5 С 22 С 21/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с4 ф

Ю

43

Ф V

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853973/02 (22) 24.07.90 (46) 23.06.92. Бюл. М 23 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) А.П. Золотой, О.П, Наумкин и B.М. Кононов (53) 669.715(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 159039; кл. С 22 С 21/04, 1963.

Авторское свидетельство СССР

N 185489, кл. С 22 С 21/04, 1969.

Сплавы алюминиевые литейные, ГОСТ

2685-75, с. 2 — 5, Изобретение относится к изысканию литейных сплавов на основе алюминия, предназначенных для изготовления средненагруженных литых деталей сложной конфигурации в приборостроении, Известен литейный алюминиевый сплав следующего состава, мас.%:

Кремний 8,5 — 11,0

Медь 1,3 - 1,8

Магний 0,4 - 0,7

Титан 0,1 — 0,3

Бор 0,01 - 0,1

Алюминий Остальное

Обладая хорошими механическими и литейными свойствами, сплав имеет недо-. статки: высокое содержание титана, что усиливает риск охрупчивания сплава вследствие накопления титана при использовании в плавках возврата собственного производства, Кроме того, повышенное содержание титана приводит к снижению демпфирующих свойств. В сплаве точно не регламентируется содержание бора, его количество может изменяться в 10 раз; от -0,01 до 0,1 мас. В описании сплава не приводятся допустимые пределы содержания

„„53J ÄÄ 1742347 А1 (54) ЛИТЕЙНЫЙ АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ (57) Использование: изобретение относится к металлургии, в частности к литейным сплавам, предназначенным для изготовления средне нагруженных литых деталей сложной конфигурации в приборостроении. Сущность изобретения: сплав содержит следующие компоненты, мас,g: кремний 6,0 — 8,0; магний 0,2 — 0 5; титан 0,04 — 0,09; бор 0,02 — 0,03; алюминий остальное. 1 табл. примесей, что важно для промышленной технологии.

Известен литейный алюминиевый сплав следующего состава, мас. :

Кремний 8 — 11

Медь 3-4

Магний . 0 15 — 0 25

Титан 0,1 — 0,25

Бор 0,01 — 0,1

Алюминий Остальное

Сплав сочетает хорошие литейные и высокие механические свойства.

Однако этот сплав обладает описанными недостатками: повышенное содержание .меди в составах сплавов удорожает сплавы, ухудшает их обрабатываемость и затрудня- . ет использование этих сплавов для конструкций бортовой аппаратуры вследствие повышенного удельного веса, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сплав на . алюминиевой основе, содержащий, мас. 7

Кремний 6,0 — 8.0

Магний 0,2 - 0,5

Алюминий Остальное

1742347

30

50

Но по сравнению с другими литейными алюминиевыми сплавами в известном допускается наибольшее содержание учитываемых примесей (до 4,1%), Сплав дешев, В качестве сырья для этого сплава используются вторичные материалы, возврат промышленных отходов на алюминиевой основе.

Недостатками известного сплава являются недостаточные демпфирующие свойства и низкие механические свойства:о,. не менее 130 — 160 МПа,д не менее 0.5%, НВ не менее 60, Такие механические свойства, особенно пластичность сплава, приводят к повышенному браку по горячим трещинам на отливках сложной конфигурации (с затрудненной усадкой). Пониженные демпфирующие свойства ограничивают использование этого сплава в приборостроении при вибрационных нагрузках, в частности в качестве основы для крепления радиокомпонентов бортовой радиоаппаратуры, Цель изобретения — повышение демпфирующих и механических свойств сплава при сохранении технологических свойств на прежнем уровне, Указанная цель достигается тем, что сплав состава, мас.%:

Кремний 6,0 — 8,0

Магний - 0 2 — 0 5

Алюминий Остальное дополнительно содержит титан 0,04 — 0,09 мас.%, Остальное и бор 0,02 — 0,03 мас.%. Содержание титана и бора в указанных количествах обеспечивает состав и структуру сплава, позволяющие добиться повышения демпфирующих свойств на 10 — 15%, получение максимальных значений пластичности д до 2;5% при увеличении прочности и твердости сплава. Неизменными остаются исходная жидкотекучесть сплава, объемная и линейная усадки,Положительно сказываются добавки титана и бора на плотность, пористость и количество брака по горячим трещинам на отливках: плотность повышается на 3-4%, пористость снижается на 3— . 5% „ брак по горячим трещинам уменьшается в 2 раза. Отмечают стабильность свойств отливок. Интервал кристаллизации сплава:

Тликв. = 610 — 620 С: Тсод. = 550 — 555ОС.

Исходной шихтой для получения предлагаемого сплава является сплав АК7 и промышленная лигатура AI-TI-B.

Приготовление предлагаемого сплава практически не отличается от стандартных технологий, Шихту из сплава АК7 расплавляют в шамотно -графитовом тигле, затем перегревают расплав до 680-720 С, рафинируют его, например, продувкой аргоном, удаляютшлак, В расплав вводят подогретую лигатуру из расчета на остаточное содержание в сплаве. титана 0,04 —. 0,09 ; бора 0,02 — 0,03%

В таблице приведены примеры предлагаемого и свойств получаемых сплавов, причем состава 1 и 3 имеют заграничные значения, .Как видно из таблицы, наблюдается заметное повышение демпфирующих и механических свойств у предлагаемого сплава. по сравнению с- известным сплавом, При. изменении содержания компонентов в пределах состава сплава наблюдается стабиль-. ность свойств. П ри всех составах предлагаемого сплава видно превышение демпфирующих свойств, пластичности, прочности и твердости по сравнению с известным сплавом, Методом литья под давлением изготавливают партию отливок из предлагаемого сплава в промышленных условиях, в том числе и тонкостенных, Отливки хорошо обрабатываются резанием, без замечаний проходят операции галтовки и гальванопокрытия. Брака литья по горячим трещинам не обнаружено;

Улучшенные показатели предлагаемого сплава по сравнению с известным позволяют применять его для отливок в приборост.— роении при работе в условиях вибрации.

При замене известного сплава экономический эффект достигается аа счет снижения брака отливок по горячим трещинам.

Формула изобретения

Литейный алюминиевый сплав, .содержаний кремний и магний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения демпфирувщих и механических свойств, он дополнительно содержит титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кремний 6 — 8

Магний 0,2 — 0,5

Титан 0,04 — 0,09

Бор 0,02 — 0,03

Алюминий Остальное

1742347! !

1 It . О V е е* ! х g х v ! e

X: 5

С4 3» С4 л<. со ао о ас О а а а сч

X ° х х

1 д CC

0 <О

Х О

3 . C;

Х 0 хъ х х х х ъ

l Ф Z

1 с(<х

ФЗ

z 0.

1 Ъ и

Ч» СО а-з с»

ooo сс< м сч сч ОО -Ф

00 -т

-т л- .

+ + а(ммо о о о асс» сч сч м о а

<Ч С4 О

ooo о сч

С | -Ф CO м с» <х»

<Ч A

+ + I

<А а а о ооо

l CC<

<ч -с

ЧО CC»»О„

СЧ

+ + мал о<ъ<Ч

Do» î

<Ч

<О Ч» --Ч .с счм

«х еО М

° ° с|

+ + (.

D <Ч <Ч о с» о

СЧ а с»

С4

СЧ С»» а еф ла с| о мм о о о ооо м.с. сч а л ч» (Ч м

+ +

<ч а о.<ч сч с» о о о с» о сс»

<Ч

+ + мм оо (оь соа

О D

* оьо ь.таа

» ооо

D о аа ч» ч» л

t 8е ! <.3 I

1 !

I C<» ! — Е<

» e (1 <ОС I.

1 " 3

I ea<>« I

I I I W

I 3 1 !

, i 3 "3 .1. 3

1 б О

О 3 ! о

1 е

I 3 ЧЧ

I I

I I <О 1

1. I <Ч I ! I м б — -<

1" I сЧ 1»

1 I <О 1 W ! I 3 с! ! .! l

1 щ

I I (»I 1

1 1 +I

I.

1 I . I W

1 1

1 ! <Й 1

> I <(» I » 1 !

1 м 1 W I

° .> СЧ I » 1 !

I ЮI

4< |

1»

e(. <щ

1 <-«1

I 01 .(СО<

1 . 3 °

I,Х 1

< 0< б — -3

Х.((щ ! О"! .! ь I ! ">,О<с".< и

I ! е

I с 1 I

1 I

1. Х I (!

1 Х (< w

3 3 3<Ч>С-I 3C I Мà — < б е I .c4 а> (чч t

91 >щ( а(<щ

1 Х 1: I

I Ю(<Ю(t 3.t

< Ч < < "щ >

> л

1 . « | е- .

1 ! < w

1 ! I

1 ! <03

1 I I

1 б

1 I < ч.«

I ! 4! I

1 I C4 I I

3,! 1 3

I I 1 W

1 1 еО !

I 1

1

1 С0 1

1 . < 1

1 . <

<. О(. Хж

ОХО(1 X Е 1 бч

;, H*.

*co! >

< ХЕ*> — -4

1 Л О 8

m v

3 X X

1 CL ! \ с (с .

I X X

v z

< .e

«z х

1 ф

Q e 1 <<3 С> !

» .(х х

Ъ О

1 33 X

$e

ОЯ.

Х 0

1 Y

3 а

I . X ф

il

»

1 Ф

1. <

0 щ (1 41 О (е

1 У ! ° ! О»Х

<- 0 3 5

<е х

I X Ig

0

I У е

I . х

1 Ъ CC ! $ X

I »» l5 сб х

О с»

1 X (ъ е х о ех х > ! C»» а х z

1 Ъ

I z A

v ц (| IQ <х

z o

0 Х

I «> ! Оа

< e w ! х««

I ХС (I ф

3 1» е

5<.

I 1

1. Х

< W

+I

1 е

I X ! ! х.

1 Е

1 У

I ф

1 х

1 Х

1 а

l (: !