RU2163941C1 - Сплав на основе алюминия - Google Patents

Сплав на основе алюминия Download PDF

Info

Publication number
RU2163941C1
RU2163941C1 RU99114518A RU99114518A RU2163941C1 RU 2163941 C1 RU2163941 C1 RU 2163941C1 RU 99114518 A RU99114518 A RU 99114518A RU 99114518 A RU99114518 A RU 99114518A RU 2163941 C1 RU2163941 C1 RU 2163941C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
alloy
aluminium
titanium
copper
Prior art date
Application number
RU99114518A
Other languages
English (en)
Inventor
И.Н. Фридляндер
В.С. Сандлер
Л.П. Ланцова
Т.П. Федоренко
Е.Н. Каблов
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Priority to RU99114518A priority Critical patent/RU2163941C1/ru
Priority to PCT/RU2000/000256 priority patent/WO2001002613A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2163941C1 publication Critical patent/RU2163941C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к сплавам системы алюминий - медь - магний. Технической задачей данного изобретения является создание сплава, обладающего наряду с высокими прочностными свойствами повышенной акустической усталостью. Предложен сплав, имеющий следующий химический состав, мас.%: медь 3,8 - 4,5, магний 1,2 - 1,6, марганец 0,4 - 0,8, титан 0,01 - 0,07, никель 0,01 - 0,05, водород 2,7 · 10-5 - 5,0 · 10-5, алюминий - остальное. 2 табл.

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к сплавам на основе алюминия системы алюминий - медь - магний.
Предлагаемый сплав предназначен для изготовления различных конструкций, в том числе изделий авиакосмической техники, работающих при высоких акустических нагрузках.
Известны широко используемые сплавы этой системы, например, отечественный сплав Д16 /1/ и американские сплавы серии 2000, например 2024 /2/. Однако эти сплавы, имея приемлемые статические и динамические механические свойства, обладают недостаточной долговечностью под действием высокочастотного нагружения в акустическом диапазоне. Эта характеристика для ряда изделий авиакосмической техники является определяющей.
За прототип принят сплав на основе алюминия следующего химического состава в мас.% /3/:
медь - 3,8 - 4,9
магний - 1,2 - 1,8
марганец - 0,3 - 0,9
железо - 0,0001 - 0,3
кремний - 0,0001 - 0,2
цинк - 0,0001 - 0,1
титан - 0,0001 - 0,1
никель - 0,0001 - 0,05
сера - 0,0001 - 0,0004
алюминий - остальное
Известный сплав обладает высоким значением предела прочности. Однако этот сплав имеет пониженное значение акустической усталости. Технической задачей данного изобретения является создание сплава, обладающего при высоком пределе прочности повышенной акустической усталостью.
Для достижения поставленной технической задачи предложен сплав, содержащий медь, магний, марганец, титан, никель, который дополнительно содержит водород, при следующих соотношениях компонентов, в мас.%:
медь - 3,8 - 4,5
магний - 1,2 - 1,6
марганец - 0,4 - 0,8
титан - 0,01 - 0,07
никель - 0,01 - 0,05
водород - 2,7·10-5 - 5,0·10-5
алюминий - остальное
Повышение акустической усталости достигается за счет того, что сплав наряду с другими компонентами содержит титан и никель и дополнительно содержит водород.
Присутствие титана способствует модифицированию расплава и измельчению зерна. Авторами установлено, что дополнительное содержание в сплаве водорода в указанных пределах вызывает образование дисперсных гидридов магния и титана. Последние также способствуют модифицированию расплава, а кроме того, влияя на распределение дислокаций, тормозят распространение усталостной трещины. Никель взаимодействует с примесью железа и вызывает коагуляцию алюминидов железа, которые выделяются из твердого раствора при длительной высокотемпературной гомогенизации слитков. Все эти структурные изменения замедляют процесс зарождения и распространения усталостной трещины при высокочастотном нагружении, повышая тем самым акустическую усталость.
Пример осуществления
В лабораторных условиях были отлиты слитки четырех сплавов диаметром 70 мм. Химические составы предложенных и известного сплава приведены в таблице 1.
Слитки подвергали длительной гомогенизации при температуре 480oC 70 ч, затем прессовали на полосы сечением 15 х 60 мм.
Полосы закаливали от 490oC в воде с последующим естественным старением в течение 4 суток. Из прессованных полос изготавливали продольные образцы для испытания статистических механических свойств и акустической усталости. Акустическую усталость оценивали по долговечности образцов, испытанных при амплитуде напряжения 8 кгс/мм и частоте нагружения 165 Гц.
Результаты испытаний приведены в таблице 2. Анализ полученных данных показал, что предлагаемый сплав, по сравнению с известным сплавом, обладает практически одинаковым пределом прочности. Однако по акустической усталости он имеет трехкратное превосходство.
Таким образом, применение предлагаемого, например в авиакосмической технике в зонах, подверженных акустическому воздействию, обеспечивает повышение конструктивной прочности, надежности и долговечности работы изделий.
Литература
1. Галацкая И.К. "Металлография металлургических дефектов в прессованных полуфабрикатах из алюминиевых сплавов", 1973.
2. Патент США N 5213639, 148/693.
3. Патент РФ N 2119544, C 22 C 21/16.

Claims (1)

  1. Сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, марганец, титан и никель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит водород при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
    Медь - 3,8 - 4,5
    Магний - 1,2 - 1,6
    Марганец - 0,4 - 0,8
    Титан - 0,01 - 0,07
    Никель - 0,01 - 0,05
    Водород - 2,7 x 10-5 - 5,0 x 10-5
    Алюминий - Остальное
RU99114518A 1999-07-01 1999-07-01 Сплав на основе алюминия RU2163941C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99114518A RU2163941C1 (ru) 1999-07-01 1999-07-01 Сплав на основе алюминия
PCT/RU2000/000256 WO2001002613A1 (fr) 1999-07-01 2000-06-27 Alliage d'aluminium et article fait de cet alliage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99114518A RU2163941C1 (ru) 1999-07-01 1999-07-01 Сплав на основе алюминия

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2163941C1 true RU2163941C1 (ru) 2001-03-10

Family

ID=20222241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99114518A RU2163941C1 (ru) 1999-07-01 1999-07-01 Сплав на основе алюминия

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2163941C1 (ru)
WO (1) WO2001002613A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006068536A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-29 Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie 'vserossiysky Nauchno-Issledovatelsky Institut Aviatsionnykh Materialov' Alliage a base d'aluminium et produit fabrique a partir de celui-ci

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2693175B2 (ja) * 1988-05-18 1997-12-24 昭和アルミニウム株式会社 耐熱性に優れたアルミニウム合金
RU2080407C1 (ru) * 1993-11-12 1997-05-27 Виталий Андреевич Чебышев Алюминиевый литейный сплав и способ его термообработки
FR2731440B1 (fr) * 1995-03-10 1997-04-18 Pechiney Rhenalu Toles en alliage al-cu-mg a faible niveau de contraintes residuelles
RU2119544C1 (ru) * 1997-09-24 1998-09-27 Открытое акционерное общество Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение Сплав на основе алюминия

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006068536A1 (fr) * 2004-12-21 2006-06-29 Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie 'vserossiysky Nauchno-Issledovatelsky Institut Aviatsionnykh Materialov' Alliage a base d'aluminium et produit fabrique a partir de celui-ci

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001002613A1 (fr) 2001-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ammar et al. Porosity and the fatigue behavior of hypoeutectic and hypereutectic aluminum–silicon casting alloys
Anyanwu et al. Aging characteristics and high temperature tensile properties of Mg-Gd-Y-Zr alloys
EP1329530B1 (en) High temperature resistant magnesium alloys
Atxaga et al. Effect of microstructure on fatigue behaviour of cast Al–7Si–Mg alloy
Tan Influence of Heat Treatment on the Mechanical Properties of AA6066 Alloy.
Hurtalova et al. Changes in structural characteristics of hypoeutectic Al-Si cast alloy after age hardening
Abuhasel et al. On the impact toughness of Al–Si cast alloys
Ibrahim et al. Effect of rare earth metals on the mechanical properties and fractography of Al–Si-based alloys
Gür et al. Non-destructive investigation on the effect of precipitation hardening on impact toughness of 7020 Al–Zn–Mg alloy
Mrówka-Nowotnik et al. Microstructure and mechanical properties of C355. 0 cast aluminium alloy
Beder et al. Influence of Mg addition and T6 heat treatment on microstructure, mechanical and tribological properties of Al–12Si–3Cu based alloy
Yii et al. Microstructural and mechanical properties of Al-20% Si containing cerium
Lin et al. Thermal exposure of Al-Si-Cu-Mn-Fe alloys and its contribution to high temperature mechanical properties
US6074501A (en) Heat treatment for aluminum casting alloys to produce high strength at elevated temperatures
Shehadeh et al. The Effect of Adding Different Percentages of Manganese (Mn) and Copper (Cu) on the Mechanical Behavior of Aluminum.
Golmakaniyoon et al. Effect of aging treatment on the microstructure, creep resistance and high-temperature mechanical properties of Mg–6Zn–3Cu alloy with La-and Ce-rich rare earth additions
RU2163941C1 (ru) Сплав на основе алюминия
Rosso et al. Development of industrial components by advanced squeeze casting
RU2277603C2 (ru) Нестареющий алюминиевый сплав в качестве полуфабриката для изготовления конструкций
Vijeesh et al. The effect of the addition of strontium and cerium modifiers on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-Si (LM30) alloy
Salihu et al. Influence of magnesium addition on mechanical properties and microstructure of Al-Cu-Mg alloy
Fentazi et al. Influence of Mg additions on solidification and performance of B206-type aluminum castings of high Fe and Si contents
Angelini et al. Microstructure and mechanical properties of a rare earth rich magnesium casting alloy
Lech-Grega et al. The effect of vanadium addition on structure and material properties of heat treated 6xxx series aluminium alloys
Wang et al. Effects of a short-duration preprecipitation process prior to predeformation aging on the mechanical properties and corrosion resistance of Al-Cu-Mg-Ag alloy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130702