Литейный сплав на основе алюминия

 

Сплав предназначен для применения в качестве конструкционного материала в различных отраслях машиностроения и электротехнической промышленности. Сплав содержит, мас.%: кремний 5,0-12,0; магний 0,3-2,5; цинк 0,2-2,0; медь 1,0-2,0; марганец 0,1-0,6; нитрид титана 0,02-0,2; нитрид алюминия 0,01-0,08; никель 0,01- 0,3; алюминий-остальное. Свойства сплава следующие: скорость коррозии 72-81 мг/м2 хч; трещиностойкость 13-17 см, эффективная скорость резания 57-63 м/мин. относительная шлифуемость 1,27-1,37 Кш. 2 табл,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 С 21/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926147/02 (22) 08.04.91 (46) 23.03.93. Бюл. М 11 (71) Производственное обьединение "Ярославский электромашиностроительный завод" (72) В.А, Алов, Т.А. Ахунов, M.È. Карпенко, Л.С. Фельдблюм и С.М, Бадюкова (56) Патент Англии М 1084532, кл. С 7А, 1965.

Авторское свидетельство СССР%

801598, кл. С 22 С 21/04, 1986.

Изобретение относится к металлургии, в частности к металлургии литейных сплавов на основе алюминия с повышенными технологическим свойствами, используемых в качестве конструкционных материалов в различных отраслях машиностроения и электротехнической промышленности.

Цель изобретения является — повышение технологических свойств, Поставленная цель достигается тем, что литейный сплав на основе алюминия дополнительно содержит никель, нитрид титана и нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кремний 5,0 — 12,0

Магний 0,3 — 2,5

Цинк 0,2 — 2,0

Медь 1,0 — 2,0

Марганец 0,1 — 0,6

Нитриды титана 0,02 — 0,2

Нитриды алюминия 0,01 — 0,08,, Ы„„1803450 А1 (54)ЛИТЕЙНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ (57) Сплав предназначен для применения в качестве конструкционного материала в различных отраслях машиностроения и электротехнической промышленности, Сплав содержит, мас.%: кремний 5,0 — 12,0: магний 0,3-2,5; цинк 0,2-2.0; медь 1,0 — 2,0 марганец 0,1 — 0,6; нитрид титана 0,02 — 0,2; нитрид алюминия 0,01 — 0,08> никель 0,01—

0,3; алюминий — остальное. Свойства сплава следующие: скорость коррозии 72-81 мг/м2« «ч; трещиностойкость 13 — 17 см, эффективная скорость резания 57 — 63 м/мин. относительная шлифуемость 1,27 — 1,37 Кш. 2 табл, Никель, 0,01-0,3

Алюминий Остальное

Существенными отличиями предложенного технического решения являются микролегирование сплава никелем и а модифицирование структуры нитридами ти- цр тана и алюминия, что значительно улучшает обрабатываемость сплава и технологические свойства.

Введение никеля обусловлено его микролегирующим влиянием на структуру, по- (Л вышением коррозионной стойкости . (,.) сплава и его трещиностойкости, При его содермеиии др 0,01 мес. $ микрслегируюгйий эффект недостаточен, а при повышении его концентрации более 0,3 мас,% снижаются технологические свойства, Нитриды титана и алюминия измельчают структуру, по вы шают трещин о стой кость и обрабатываемость сплава резанием. Их концентрация соответственно менее 0,02 и

1803450

0,01 мас. (,, влияние на обрабатываемость и технологические свойства недостаточно.

При увеличении их концентрации более 0,2 и 0,08 мас.ф, они начинают располагаться по границам зерен, снижая технологические свойства. При продувке азотом титан полностью связывается в нитриды, а алюминий — незначительно и уже при концентрации более 0,08 мас. снижает трещиностойкость.

Введение кремния обусловлено его положительным влиянием на обрабатываемость резанием и коррозионную стойкость, поэтому верхний предел его концентрации повышен до 12,0 мас., выше которой снижается трещиностойкость.

Марганец, магний и цинк улучшаюттехнологические свойства и их содержание принято в пределах, не снижающих трещиностойкость и технологические свойства.

Концентрация меди на верхнем пределе повышена до 2,0 мас., что способствует .повышению трещиностойкости и технологических свойств, При ее концентрации более 2,0 мас. ухудшается обрабатываемость резанием, а при концентрации меди менее 1.0 мас. коррозионная стойкость, технологические и.физико-механические свойства сплава на основе алюминия недостаточны.

Выплавку сплавов на основе алюминия производят в индукционных тигельных печах. Сначала в тигель загружают кусковой флюс с.таким расчетом, чтобы после расплавления образовалась ванна глубиной до

150 мм, в которую постепенно загружают слегка подогретые чушки силумина,, отходы собственного производства, чистые материалы и лигатуры. После расплавления шихты флюс снимают, чтобы использовать его для новой плавки. При достижении температуры 710-780 С расплав продувают азотом непосредственно в индукционной печи или после розлива его в электрических тигельных печах (раздаточных) в течение 1—

6 мин.

5 После этого алюминиевые сплавы разливают в металлические формы для получения технологических проб, образцов и деталей электродвигателей.

В.табл. 1 приведены сплавы на основе

"0 алюминия опытных плавок; в табл. 2 — технологические свойства этих сплавов.

Обрабатываемость сплавов резанием определяют на литых заготовках станин электродвигателей и технологических про15 бах. Обработку резанием производили на автоматической линии типа "ЕодОапб" (ГДР) и шлифовальных станках. Величину эффективной скорости резания определяли при обработке внутренней поверхности стани20 ны двигателя диаметром 274 мм и длиной

324 мм при скорости вращения 71 м/мин и подаче 2,0 мм/об.

В качестве эталона при обработке шлифованием использовали литейный алюминиевый сплав АЛ8 плотностью 2,55.

Формула изобретения

Литейный сплав на основе, алюминия, содержащий кремний, магний, цинк, медь и марганец, отличающийся тем, что, с

30 целью повышения технологических свойств, он дополнительно содержит никель, нитрид титана и нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас. :

Кремний 5 — 12;

35 Магний 0,3 — 2,5;

Цинк 0,2-2;

Медь 1 — 2;

Марганец 0,1-0,6;

Никель 0,01 — 0,3;

40 Нитрид титана . 0,02 — 0,2;

Нитрид алюминия 0,01 — 0,08;

Алюминий Остальное.

Таблица 1

1803450

Таблица 2

Составитель Г,Лукина

Техред М.Моргентал

Корректор В.Петраш

Редактор А.Полионова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1034 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5