Сплав на основе алюминия
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам силуминов, которые могут быть использованы для изготовления изделий, эксплуатируемых в условиях термоциклических и механических нагрузок. Сплав содержит следующие компоненты, мас.%: кремний 8,0-12,0, медь 1,0-2,0, магний 0,2-0,4, марганец 0,2-0,3, никель 1,0-1,5, титан 0,1-0,2, цирконий 0,1-0,2, бор 0,02-0,04, хром 0,2-0,4, ниобий 0,4-0,8, алюминий - остальное. Повышают термостойкость и прочность сплава. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам силуминов, которые могут быть использованы для изготовления изделий, эксплуатируемых в условиях термоциклических и механических нагрузок.
Известен сплав на основе алюминия состава, мас.%: кремний 11,0-13,0; медь 1,5-3,5; магний 0,2-0,6; марганец 0,2-0,6; никель 0,5-1,3; железо 0,2-1,0; титан 0,05-0,25; цирконий 0,01-0,2; скандий 0,001-0,1; кадмий 0,01-0,15; алюминий - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение термостойкости и прочности сплава.
Технический результат достигается тем, что в сплав на основе алюминия, содержащий кремний, медь, магний, марганец, никель, титан, цирконий, дополнительно вводят бор, хром, ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремний 8,0-12,0; медь 1,0-2,0; магний 0,2-0,4; марганец 0,2-0,3; никель 1,0-1,5; титан 0,1-0,2; цирконий 0,1-0,2; бор 0,02-0,04; хром 0,2-0,4; ниобий 0,4-0,8; алюминий - остальное.
В таблице приведены составы сплава.
| Компоненты | Содержание, мас.%, в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Кремний | 8,0 | 10,0 | 12,0 |
| Медь | 2,0 | 1,5 | 1,0 |
| Магний | 0,4 | 0,3 | 0,2 |
| Марганец | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
| Никель | 1,5 | 1,3 | 1,0 |
| Титан | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
| Цирконий | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Бор | 0,04 | 0,03 | 0,02 |
| Хром | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
| Ниобий | 0,8 | 0,6 | 0,4 |
| Алюминий | остальное | остальное | остальное |
| Термостойкость сплава (нагрев до 300°С - охлаждение до 20°С в воде), циклы | ˜300 | ˜300 | ˜300 |
| Предел прочности на растяжение, МПа | ˜300 | ˜300 | ˜300 |
В составе сплава компоненты проявляют себя следующим образом.
Медь и магний повышают механические свойства сплава. Марганец, хром, никель и ниобий нейтрализуют отрицательное влияние примесей железа на механические свойства сплава, снижают его пористость. Бор способствует рафинированию. Титан и цирконий измельчают структурные составляющие сплава.
Выплавку сплава проводят в тигельных (газовых) печах под флюсом. В качестве покровного флюса может быть использована смесь хлоридов натрия (45 мас.%) и калия (55 мас.%). Флюс целесообразно использовать в количестве 1% от массы шихты.
Сплав подвергают термической обработке по режиму: нагрев под закалку при 530-540°С в течение 2-5 ч, охлаждение в воде при 50-100°С, старение при 170-180°С в течение 15 ч.
Источники информации
1. SU 1573044, C22C 21/16, 1990.
Сплав на основе алюминия, содержащий кремний, медь, магний, марганец, никель, титан, цирконий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бор, хром, ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремний 8,0-12,0; медь 1,0-2,0; магний 0,2-0,4; марганец 0,2-0,3; никель 1,0-1,5; титан 0,1-0,2; цирконий 0,1-0,2; бор 0,02-0,04; хром 0,2-0,4; ниобий 0,4-0,8; алюминий - остальное.
