Сплав на основе алюминия

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к сплавам на основе алюминия, которые могут применяться к производстве отливок. Сплав содержит следующие компоненты, мас. %: литий 2,8-3,2, медь 1,2-1,8, магний 0,3-0,9, цирконий 0,15-0,25, марганец 0,1-0,5, ниобий 0,05-0,15, бериллий 0,02-0,08, алюминий - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к созданию высокопрочных сплавов на основе алюминия, и может найти применение в производстве отливок методом литья в металлические формы.

При изготовлении летательных аппаратов уже давно используются сплавы алюминия с литием, но по своей технической сущности эти сплавы являются деформируемыми. Замена поковок и штамповок на отливки позволяет в несколько раз повысить коэффициент использования металла и резко снизить трудоемкость изготовления деталей [1] Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемым результатам является сплав, содержащий следующие компоненты, мас. [2] Li 0.9-1.7 Cu 4.0-5.0 Cd 0.1-0.36 Mn 0.2-0.4 Fe 0.4 Si 0.4 Zn 0.25 Ti 0.1
Mg 0.03
Al Oстальное
Существенным недостатком его является недостаточно высокое временное сопротивление разрыву. Это обстоятельство значительно сокращает область применения известного сплава.

Задачей изобретения является повышение временного сопротивления разрыву при растяжении.

Решение задачи достигается тем, что предполагаемый сплав дополнительно содержит цирконий, ниобий и бериллий при следующем соотношении компонентов, мас.

Li 2.8-3.2
Cu 1.2-1.8
Mg 0.3-0.9
Zr 0.15-0.25
Cd 0.15-0.25
Mn 0.1-0.5
Nb 0.05-0.15
Be 0.02-0.08
Al Oстальное
Для опробования предложенного сплава приготовлены композиции, состав которых приведен в табл.1.

Упрочнение предложенного сплава достигается после термообработки по режиму Т5 вследствие выделения фаз δ¹ (LiAl₃), T₂(Al₆CuLi₃). Введение ниобия приводит к дополнительному упрочнению сплава за счет повышения степени легирования твердого раствора. Цирконий и бериллий являются модификаторами. Некоторое изменение количества других элементов, входящих в сплав по сравнению с прототипом, произведено с целью придания ему более благоприятной структуры. При этом несколько уменьшается количество фазы T₂(Al₆CuLi₃) и повышается пластичность.

В табл.2 приведены свойства предложенного сплава.

Горячеломкость сплава определяют по специальной кокильной пробе. За критерий горячеломкости берут максимальный диаметр образца с трещиной.

Замена прототипа на предлагаемый сплав позволит увеличить механические свойства отливок и расширить область применения литейных сплавов на основе алюминия.

Формула изобретения

Сплав на основе алюминия, содержащий литий, медь, магний, кадмий и марганец, отличающийся тем, что он дополнительно содержит цирконий, ниобий и бериллий при следующем соотношении компонентов, мас.

Литий 2,8 3,2
Медь 1,2 1,8
Магний 0,3 0,9
Цирконий 0,15 0,25
Кадмий 0,15 0,25
Марганец 0,1 0,5
Ниобий 0,05 0,15
Бериллий 0,02 0,08
Алюминий Остальное2

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2