RU2310005C1 - Aluminum base alloy and product of such alloy - Google Patents

Aluminum base alloy and product of such alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2310005C1
RU2310005C1 RU2006109658/02A RU2006109658A RU2310005C1 RU 2310005 C1 RU2310005 C1 RU 2310005C1 RU 2006109658/02 A RU2006109658/02 A RU 2006109658/02A RU 2006109658 A RU2006109658 A RU 2006109658A RU 2310005 C1 RU2310005 C1 RU 2310005C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
aluminum
products
semi
copper
Prior art date
Application number
RU2006109658/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Попов (RU)
Валерий Иванович Попов
нников Борис Владимирович Овс (RU)
Борис Владимирович Овсянников
тин Виктор Михайлович Зам (RU)
Виктор Михайлович Замятин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод"
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 Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод"
Priority to RU2006109658/02A priority Critical patent/RU2310005C1/en
Priority to EP07747842A priority patent/EP2006403B1/en
Priority to PCT/RU2007/000109 priority patent/WO2007111529A1/en
Priority to AT07747842T priority patent/ATE455874T1/en
Priority to DE07747842T priority patent/DE07747842T1/en
Priority to DE602007004465T priority patent/DE602007004465D1/en
Priority to ES07747842T priority patent/ES2319718T3/en
Priority to US11/920,090 priority patent/US20090068056A1/en
Priority to PT07747842T priority patent/PT2006403E/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2310005C1 publication Critical patent/RU2310005C1/en

Links

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
    • 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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy of aluminum base alloys used for making semi-finished products and products used as construction materials in aerospace engineering.
SUBSTANCE: aluminum-base alloy and product of such alloy contain next ingredients, mass%: lithium, 1.6 - 1.9; copper, 1.3 - 1.5; magnesium, 0.7 - 1.1; zirconium, 0.04 - 0.2; beryllium, 0.02 -0.2; titanium, 0.01 - 0.1; nickel, 0.01 - 0.15; manganese, 0.01 - -.2; gallium, up to 0.001; zinc, 0.01- 0.3; sodium, up to 0.0005; calcium, 0.005 - 0.02; and at least one element selected from group including vanadium, 0.005 - 0.01; scandium, 0.005 - 0.01; aluminum, the balance. Such alloy and products of such alloy feature enhanced ductility.
EFFECT: improved manufacturability, less loss of yield at making semi-finished products and articles, possibility for making thin sheets, thin-wall shapes and forged pieces, lowered labor consumption for making products.
2 cl, 2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии сплавов на основе алюминия, в частности к сплаву системы алюминий - медь - магний - литий, применяемому для изготовления полуфабрикатов и изделий из него, используемых в качестве конструкционных материалов для авиакосмической техники.The invention relates to the field of metallurgy of aluminum-based alloys, in particular to an alloy of the aluminum-copper-magnesium-lithium system used for the manufacture of semi-finished products and products from it, used as structural materials for aerospace engineering.

Известно, что алюминий - литиевые сплавы обладают уникальным сочетанием механических свойств, а именно малой плотностью, повышенным модулем упругости и достаточно высокими прочностными характеристиками. Наличие указанных свойств дает возможность использовать сплавы этой системы в качестве конструкционного материала для авиакосмической техники, что позволяет улучшить ряд летно-технических характеристик летательных аппаратов, в частности снижение массы аппаратов, экономия горючего, увеличение грузоподъемности.It is known that aluminum - lithium alloys have a unique combination of mechanical properties, namely low density, high modulus of elasticity and sufficiently high strength characteristics. The presence of these properties makes it possible to use alloys of this system as a structural material for aerospace engineering, which allows to improve a number of flight technical characteristics of aircraft, in particular, reducing the mass of vehicles, saving fuel, increasing payload.

Однако алюминий - литиевые сплавы обладают одним недостатком низкой пластичностью в состояниях близких к максимальной прочности (Н.И.Фридляндер., К.В.Чуистов, А.Л.Березина, Н.И.Колобнев. Алюминий-литиевые сплавы. Структура и свойства., Киев: Наук. думка, 1992, с.177).However, aluminum - lithium alloys have one drawback of low ductility in states close to maximum strength (N.I. Fridlyander., K.V. Chuistov, A.L. Berezina, N.I. Kolobnev. Aluminum-lithium alloys. Structure and properties ., Kiev: Science.Dumka, 1992, p. 177).

Известен сплав на основе алюминия, содержащий, мас.%:Known alloy based on aluminum, containing, wt.%:

ЛитийLithium 1,7-2,01.7-2.0 МедьCopper 1,6-2,01.6-2.0 МагнийMagnesium 0,7-1,10.7-1.1 ЦирконийZirconium 0,04-0,160.04-0.16 БериллийBeryllium 0,02-0,20.02-0.2 ТитанTitanium 0,01-0,070.01-0.07 НикельNickel 0,02-0,150.02-0.15 МарганецManganese 0,01-0,40.01-0.4 АлюминийAluminum ОстальноеRest

(Авторское свидетельство СССР №1767916, МКИ С22С 21/16, дата публикации 1997.08.20).(USSR author's certificate No. 1767916, MKI C22C 21/16, publication date 1997.08.20).

Недостатками указанного сплава являются его низкая технологичность, высокая трудоемкость изготовления и низкие выходы годного при изготовлении полуфабрикатов и изделий из него, невозможность получения из него тонких листов, тонкостенных профилей и штамповок.The disadvantages of this alloy are its low manufacturability, the high complexity of manufacturing and low yields in the manufacture of semi-finished products and products from it, the inability to obtain from it thin sheets, thin-walled profiles and stampings.

К причинам, обуславливающим возникновение указанных выше недостатков при использовании известного сплава, относится то, что в известном сплаве относительно высокое содержание меди отрицательно влияет на горячеломкость и пластичность при обработке давлением, что приводит к повышенному трещинообразованию, повышенной отбраковке по зажимам и неплоскостности при отделочных операциях, а именно при прогладке и правке полуфабрикатов.The reasons for the occurrence of the above disadvantages when using the known alloy include the fact that in the known alloy a relatively high copper content negatively affects the heat resistance and ductility during pressure treatment, which leads to increased crack formation, increased rejection by clamps and non-flatness during finishing operations, namely, when laying and dressing semi-finished products.

Известен сплав на основе алюминия - 8093 (обозначение сплава находится в соответствии с номерами сплавов и соответствует определениям, зарегистрированным Алюминиевой ассоциацией, Вашингтон, США) содержащий, мас.%:Known aluminum-based alloy - 8093 (the designation of the alloy is in accordance with the alloy numbers and meets the definitions registered by the Aluminum Association, Washington, USA) containing, wt.%:

ЛитийLithium 1,9-2,61.9-2.6 МедьCopper 1,0-1,61.0-1.6 МагнийMagnesium 0,9-1,60.9-1.6 ЦирконийZirconium 0,04-0,140.04-0.14 ТитанTitanium до 0,1up to 0.1 МарганецManganese до 0,1up to 0.1 ЦинкZinc до 0,25up to 0.25 АлюминийAluminum ОстальноеRest

(Международное обозначение сплавов и пределы химического состава деформируемых алюминия и алюминиевых сплавов. Алюминиевая ассоциация: 2004, с.12, 13).(International designation of alloys and chemical composition limits of wrought aluminum and aluminum alloys. Aluminum Association: 2004, p.12, 13).

Недостатками указанного сплава являются повышенная стоимость сплава, его низкая технологичность, высокая трудоемкость изготовления и низкие выходы годного при изготовлении полуфабрикатов и изделий из него, невозможность получения из него тонких листов, тонкостенных профилей и штамповок.The disadvantages of this alloy are the increased cost of the alloy, its low manufacturability, high labor input and low yields in the manufacture of semi-finished products and products from it, the impossibility of obtaining thin sheets, thin-walled profiles and stampings from it.

К причинам, обуславливающим возникновение указанных выше недостатков при использовании известного сплава, относится то, что в известном сплаве повышенное содержание лития, имеющего высокую стоимость, кроме того, повышенное содержания лития приводит к образованию упрочняющих фаз, несколько повышающих прочностные характеристики сплава, но при этом значительно снижающих его пластичность при литье и обработке давлением, что приводит к повышенному трещинообразованию, повышенной отбраковке по зажимам и неплоскостности при отделочных операциях, а именно при прогладке и правке полуфабрикатов.The reasons for the occurrence of the above disadvantages when using the known alloy include the fact that in the known alloy the increased lithium content is of high cost, in addition, the increased lithium content leads to the formation of hardening phases, which somewhat increase the strength characteristics of the alloy, but significantly reducing its ductility during casting and pressure treatment, which leads to increased crack formation, increased rejection by clamps and non-flatness during finishing operations atsiyah, namely when progladke and semi-finished editing.

Наиболее близким сплавом по химическому составу и назначению к заявленному сплаву на основе алюминия является сплав, содержащий, мас.%:The closest alloy in chemical composition and purpose to the claimed aluminum-based alloy is an alloy containing, wt.%:

ЛитийLithium 1,7-2,01.7-2.0 МедьCopper 1,6-2,01.6-2.0 МагнийMagnesium 0,7-1,10.7-1.1 ЦирконийZirconium 0,04-0,20.04-0.2 БериллийBeryllium 0,02-0,20.02-0.2 ТитанTitanium 0,01-0,10.01-0.1 НикельNickel 0,01-0,150.01-0.15 МарганецManganese 0,001-0,050.001-0.05 ГаллийGallium 0,001-0,050.001-0.05 ЦинкZinc 0,01-0,30.01-0.3 НатрийSodium 0,0005-0,0010.0005-0.001 АлюминийAluminum ОстальноеRest

(Патент РФ №2180928, МПК 7 С22С 21/00, С22С 21/16, дата публикации 2002.03.27).(RF patent No. 2180928, IPC 7 C22C 21/00, C22C 21/16, publication date 2002.03.27).

Недостатком указанного сплава, принятого за прототип, являются его относительно низкая технологичность, высокая трудоемкость изготовления и низкие выходы годного при изготовлении полуфабрикатов и изделий из него, невозможность получения из него тонких листов, тонкостенных профилей и штамповок.The disadvantage of this alloy, taken as a prototype, is its relatively low manufacturability, high manufacturing complexity and low yields in the manufacture of semi-finished products and products from it, the inability to obtain thin sheets, thin-walled profiles and stampings from it.

К причинам, обуславливающим возникновение указанных выше недостатков при использовании известного сплава, принятого за прототип, относится то, что известный сплав характеризуется повышенным содержание меди, что отрицательно влияет на горячеломкость и пластичность при обработке давлением, что приводит к повышенному трещинообразованию, повышенной отбраковке по зажимам и неплоскостности при отделочных операциях, а именно при прогладке и правке полуфабрикатов, более того, повышенное содержание натрия и галлия приводит к значительному увеличению горячеломкости сплава, еще большему снижению его пластических характеристик (А.В.Курдюмов, С.В.Инкин, B.C.Чулков, Г.Г.Шадрин. Металлические примеси в алюминиевых сплавах. - М.: Металлургия. 1988, с.90, 99), что значительно усложняет задачу получения годных слитков и последующего получения полуфабрикатов различными видами обработки давлением, а также проведение качественной плакировки катаных полуфабрикатов вследствие образования на их поверхности значительных участков неприварившейся плакировки.The reasons for the occurrence of the above disadvantages when using the known alloy adopted for the prototype include the fact that the known alloy is characterized by an increased copper content, which negatively affects the heat resistance and ductility during pressure treatment, which leads to increased crack formation, increased rejection by clamps and non-flatness during finishing operations, namely when ironing and dressing semi-finished products, moreover, the high content of sodium and gallium leads to a significant the magnitude of the heat capacity of the alloy, an even greater decrease in its plastic characteristics (A.V. Kurdyumov, S.V. Inkin, BC Chulkov, G. G. Shadrin. Metallic impurities in aluminum alloys. - M.: Metallurgy. 1988, p.90, 99), which greatly complicates the task of obtaining suitable ingots and the subsequent preparation of semi-finished products by various types of pressure treatment, as well as high-quality cladding of rolled semi-finished products due to the formation of significant sections of welded cladding on their surface.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке сплава на основе алюминия, предназначенного для изготовления из него полуфабрикатов и изделий для авиакосмической техники, свободных от недостатков, перечисленных выше и присущих известным техническим решениям.The problem to which the invention is directed, is to develop an alloy based on aluminum, intended for the manufacture of semi-finished products and products for aerospace engineering from it, free from the disadvantages listed above and inherent in known technical solutions.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в получении сплава, обладающего повышенной пластичностью, что позволит повысить его технологичность, увеличить выход годного при изготовлении полуфабрикатов и изделий, обеспечить возможность производства тонких листов, тонкостенных профилей и штамповок при снижении трудоемкости производства, при сохранении требуемых прочностных и эксплуатационных характеристик сплава, а также полуфабрикатов и изделий из него, предъявляемых к конструкционным материалам для авиакосмической техники.The technical result achieved by the implementation of the invention is to obtain an alloy having increased ductility, which will increase its manufacturability, increase the yield in the manufacture of semi-finished products and products, provide the ability to produce thin sheets, thin-walled profiles and stampings while reducing the complexity of production, while maintaining the required strength and performance characteristics of the alloy, as well as semi-finished products and products from it, presented to structural materials for aerospace engineering.

Поставленная задача с достижением упомянутого технического результата при осуществлении изобретения решается тем, что известный сплав на основе алюминия, содержащий литий, медь, магний, цирконий, бериллий, титан, никель, марганец, галлий, цинк, натрий, дополнительно содержит кальций и по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей ванадий и скандий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem with the achievement of the aforementioned technical result in the implementation of the invention is solved by the fact that the known aluminum-based alloy containing lithium, copper, magnesium, zirconium, beryllium, titanium, nickel, manganese, gallium, zinc, sodium, additionally contains calcium and at least one element selected from the group comprising vanadium and scandium, in the following ratio of components, wt.%:

ЛитийLithium 1,6-1,91.6-1.9 МедьCopper 1,3-1,51.3-1.5 МагнийMagnesium 0,7-1,10.7-1.1 ЦирконийZirconium 0,04-0,20.04-0.2 БериллийBeryllium 0,02-0,20.02-0.2 ТитанTitanium 0,01-0,10.01-0.1 НикельNickel 0,01-0,150.01-0.15 МарганецManganese 0,01-0,20.01-0.2 ГаллийGallium до 0,001up to 0.001 ЦинкZinc 0,01-0,30.01-0.3 НатрийSodium до 0,0005up to 0,0005 КальцийCalcium 0,005-0,020.005-0.02

По крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей:At least one element selected from the group including:

ВанадийVanadium 0,005-0,010.005-0.01 СкандийScandium 0,005-0,010.005-0.01 АлюминийAluminum ОстальноеRest

Сплав на основе алюминия, используемый для изготовления полуфабрикатов и изделий, отличается от прототипа как количественно (пониженное содержание меди, галлия и натрия), так и качественно (дополнительно содержит кальций и по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей ванадий и скандий).The aluminum-based alloy used for the manufacture of semi-finished products and products differs from the prototype both quantitatively (low content of copper, gallium and sodium) and qualitatively (additionally contains calcium and at least one element selected from the group consisting of vanadium and scandium) .

Авторы установили, что повышенное содержание меди приводит к образованию внутри зерен и на их границах грубых интерметаллидов неправильной формы, являющихся медьсодержащими фазами, образующимися при кристаллизации сплава в участках с повышенным содержанием меди. Данные фазы представляют не отдельные частицы, а обширные скопления, затрудняющие сдвиговые деформации в процессе обработки давлением, что приводит к значительному снижению пластичности сплава.The authors found that an increased copper content leads to the formation of coarse irregular intermetallic compounds inside grains and at their boundaries, which are copper-containing phases formed during crystallization of the alloy in areas with a high copper content. These phases are not individual particles, but vast accumulations that impede shear deformations during pressure treatment, which leads to a significant decrease in the ductility of the alloy.

Снижение содержания меди в сплаве до пределов 1,3-1,5 мас.% позволяет практически полностью перевести ее в твердый раствор, что приводит к значительному уменьшению объемной доли грубых интерметаллидов медьсодержащих фаз, что было установлено электронно-микроскопическим исследованием сплава, и как следствие повышению пластичности сплава. Снижение содержания меди ниже 1,3 мас.% не повлияет на повышение характеристик пластичности сплава, но значительно снизит его прочностные характеристики.The decrease in the copper content in the alloy to the range of 1.3-1.5 wt.% Allows you to almost completely convert it into a solid solution, which leads to a significant decrease in the volume fraction of coarse intermetallic compounds of copper-containing phases, which was established by electron-microscopic study of the alloy, and as a result increase the ductility of the alloy. A decrease in copper content below 1.3 wt.% Will not affect the increase in the ductility characteristics of the alloy, but will significantly reduce its strength characteristics.

Дополнительно установили, что галлий и натрий не образуют фаз с алюминием и скапливаются на границе зерна, что приводит к хрупкому разрушению по границе зерна в процессах кристаллизации сплава и его обработки давлением.It was additionally established that gallium and sodium do not form phases with aluminum and accumulate at the grain boundary, which leads to brittle fracture along the grain boundary in the crystallization of the alloy and its processing by pressure.

Авторами установлено, что при содержании галлия и натрия ниже 0,001 и 0,0005 мас.% соответственно они практически полностью растворяются в твердом растворе, что приводит к повышению пластичности сплава.The authors found that when the gallium and sodium contents are below 0.001 and 0.0005 wt.%, Respectively, they almost completely dissolve in the solid solution, which leads to an increase in the ductility of the alloy.

Кальций в количестве 0,005-0,02 мас.% является добавкой, связывающей избыточный натрий и другие примесные элементы сплава, приводящей к образованию более округлой формы выделяющихся интерметаллидов и их коагуляции, что приводит к более благоприятным условиям сдвиговой деформации и, как следствие, повышению технологической пластичности сплава.Calcium in an amount of 0.005-0.02 wt.% Is an additive that binds excess sodium and other impurity elements of the alloy, leading to the formation of a more round shape of precipitated intermetallic compounds and their coagulation, which leads to more favorable conditions of shear deformation and, as a result, an increase in technological ductility of the alloy.

Введение одного или более элементов из группы ванадия, скандия в указанных количествах способствует формированию однородной мелкозернистой структуры, что способствует усилению роли циркония как модифицирующей добавки, обеспечивающей структурное упрочнение полуфабрикатов и изделий из сплава, что позволяет достичь необходимого уровня прочностных свойств сплава.The introduction of one or more elements from the group of vanadium, scandium in the indicated amounts promotes the formation of a homogeneous fine-grained structure, which enhances the role of zirconium as a modifying additive, providing structural hardening of semi-finished products and alloy products, which allows to achieve the required level of strength properties of the alloy.

Из предложенного сплава на основе алюминия могут быть изготовлены различные полуфабрикаты: листы и плиты, штамповки, прессованные изделия. Из полуфабрикатов предложенного сплава могут быть получены различные изделия, например панели для обшивки фюзеляжных конструкций летательных аппаратов, элементы силового набора, сварные топливные баки и другие элементы авиакосмической техники.Various semi-finished products can be made from the proposed aluminum-based alloy: sheets and plates, stampings, extruded products. Various products can be obtained from semi-finished products of the proposed alloy, for example, panels for cladding the fuselage structures of aircraft, elements of a power set, welded fuel tanks and other elements of aerospace engineering.

В предложенном изделии, выполненном из сплава на основе алюминия, используемого для изготовления полуфабрикатов, технический результат достигается тем, что в качестве материала заготовки используется сплав при следующем соотношении компонентов, мас.%: литий 1,6-1,9; медь 1,3-1,5; магний 0,7-1,1; цирконий 0,04-0,2; бериллий 0,02-0,2; титан 0,01-0,1; никель 0,01-0,15; марганец 0,01-0,2; галлий до 0,001; цинк 0,01-0,3; натрий до 0,0005; кальций 0,005-0,02; и по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей ванадий 0,005-0,01 и скандий 0,005-0,01; алюминий - остальное.In the proposed product, made of an alloy based on aluminum used for the manufacture of semi-finished products, the technical result is achieved by the fact that the alloy is used as the workpiece material in the following ratio of components, wt.%: Lithium 1.6-1.9; copper 1.3-1.5; magnesium 0.7-1.1; zirconium 0.04-0.2; beryllium 0.02-0.2; titanium 0.01-0.1; nickel 0.01-0.15; manganese 0.01-0.2; gallium up to 0.001; zinc 0.01-0.3; sodium up to 0,0005; calcium 0.005-0.02; and at least one element selected from the group consisting of vanadium 0.005-0.01 and scandium 0.005-0.01; aluminum is the rest.

Пример осуществленияImplementation example

В промышленных условиях из каждого сплава, химический состав которых приведен в таблице 1, были отлиты плоский слиток сечением 300×1100 мм и круглые слитки диаметрами 190 и 350 мм.Under industrial conditions, a flat ingot with a cross section of 300 × 1100 mm and round ingots with diameters of 190 and 350 mm were cast from each alloy, the chemical composition of which is shown in Table 1.

Сплав №1 соответствует сплаву, принятому в качестве прототипа, сплавы №2, 3, 4 соответствуют предлагаемому.Alloy No. 1 corresponds to the alloy adopted as a prototype, alloys No. 2, 3, 4 correspond to the proposed.

Плавление шихты, рафинирование и литье слитков производили при температуре 710-730°С.The melting of the charge, refining and casting of ingots was carried out at a temperature of 710-730 ° C.

Пример 1Example 1

В дальнейшем из плоских слитков каждого сплава были изготовлены плакированные листы. Листы изготавливались по одной технологической схеме путем горячей прокатки при температуре 430°С до толщины 6,5 мм со сверткой в рулоны и затем после отжига при температуре 400°С путем холодной прокатки.Subsequently, clad sheets were made from the flat ingots of each alloy. Sheets were made according to one technological scheme by hot rolling at a temperature of 430 ° C to a thickness of 6.5 mm with a roll up and then after annealing at a temperature of 400 ° C by cold rolling.

Следует отметить, что лист из сплава №1 удалось прокатать только до толщины 0,9 мм и дальнейший прокат был остановлен из-за наличия на боковых кромках листа рванин глубиной более 30 мм и наличия в рулоне двух обрывов.It should be noted that the alloy sheet No. 1 was only rolled to a thickness of 0.9 mm and further rolling was stopped due to the presence of flaws on the side edges of the sheet with a depth of more than 30 mm and the presence of two breaks in the roll.

Листы из сплавов №2, 3, 4 были прокатаны без обрывов до толщины 0,5 мм.Sheets of alloys No. 2, 3, 4 were rolled without breaks to a thickness of 0.5 mm.

Дальнейшие отделочные операции прогладка и правка листов растяжением из сплавов №2, 3, 4 в сравнении со сплавом №1 несмотря на их меньшую толщину прошли более успешно и с меньшей отбраковкой на окончательной приемке по дефектам: зажимы, неплоскостность и трещины.Further finishing operations, laying and straightening sheets by stretching from alloys No. 2, 3, 4 in comparison with alloy No. 1, despite their smaller thickness, were more successful and with less rejection at the final acceptance for defects: clamps, flatness and cracks.

Выход годного при производстве листов из сплавов №2, 3, 4 был выше на 30%, чем из сплава №1.The yield for the production of sheets from alloys No. 2, 3, 4 was 30% higher than that from alloy No. 1.

В дальнейшем образцы из листов №1, 2, 3, 4 испытали при статическом растяжении с определением предела прочности (σв), предела текучести (σ0,2), относительного удлинения (δ, %).Subsequently, samples from sheets No. 1, 2, 3, 4 were tested under static tension with the determination of tensile strength (σ in ), yield strength (σ 0.2 ), elongation (δ,%).

Образцы вырезались вдоль, поперек и под углом 45° относительно направления прокатки.Samples were cut along, across and at an angle of 45 ° relative to the rolling direction.

Результаты механических испытаний представлены в таблице 2.The results of the mechanical tests are presented in table 2.

Из таблицы 2 видно, что предлагаемый сплав превосходит известный сплав (прототип) по характеристикам пластичности при сохранении требуемых прочностных характеристик.From table 2 it can be seen that the proposed alloy is superior to the known alloy (prototype) in terms of ductility while maintaining the required strength characteristics.

Пример 2Example 2

Из круглых слитков диаметром 190 мм каждого сплава были изготовлены профили (уголки с толщиной полок до 5 мм).Profiles were made from round ingots with a diameter of 190 mm for each alloy (corners with shelf thicknesses up to 5 mm).

Профили из разных сплавов изготавливались по одной технологической схеме путем прессования при температуре 400°С, с последующей закалкой профилей в воде и старением при температуре 150°С в течение 24 часов.Profiles from different alloys were made according to one technological scheme by pressing at a temperature of 400 ° C, followed by hardening of the profiles in water and aging at a temperature of 150 ° C for 24 hours.

Выход годного при производстве профилей из сплавов №2, 3, 4 был выше на 15%, чем из сплава №1.The yield for the production of profiles from alloys No. 2, 3, 4 was 15% higher than from alloy No. 1.

Пример 3Example 3

Из круглых слитков диаметром 350 мм каждого сплава были изготовлены штамповки толщиной стенки 40 мм.Forgings with a wall thickness of 40 mm were made from round ingots with a diameter of 350 mm for each alloy.

Штамповки из разных сплавов изготавливались по одной технологической схеме путем заготовительной штамповки при температуре 410°С, предварительной штамповки при температуре 410°С и после травления путем окончательной штамповки при температуре 400°С, с последующей закалкой при температуре 500°С в течение 2 часов и старением при температуре 150°С в течение 24 часов.Stampings from different alloys were made according to the same technological scheme by means of blank stamping at a temperature of 410 ° С, preliminary stamping at a temperature of 410 ° С and after etching by final stamping at a temperature of 400 ° С, followed by quenching at a temperature of 500 ° С for 2 hours and aging at a temperature of 150 ° C for 24 hours.

Выход годного при производстве штамповок из сплава №2, 3, 4 был выше на 10%, чем из сплава №1.The yield in the production of stampings from alloy No. 2, 3, 4 was 10% higher than from alloy No. 1.

Таким образом, предлагаемый сплав обеспечивает достижение поставленной цели - повышение характеристик пластичности сплава и, как следствие, повышение его технологичности, увеличение выхода годного при производстве полуфабрикатов и изделий из него, обеспечение возможности производства тонких листов, тонкостенных профилей и штамповок при снижении трудоемкости производства и сохранении требуемых прочностных и эксплуатационных характеристик сплава, а также полуфабрикатов и изделий из него, предъявляемых к конструкционным материалам для авиакосмической техники.Thus, the proposed alloy ensures the achievement of the goal - improving the ductility of the alloy and, as a result, increasing its manufacturability, increasing the yield in the production of semi-finished products and products from it, making it possible to produce thin sheets, thin-walled profiles and stampings while reducing the complexity of production and maintaining the required strength and performance characteristics of the alloy, as well as semi-finished products and products from it, presented to structural materials for For aerospace engineering.

Таблица 1Table 1 СплавAlloy № состава сплаваAlloy composition no. Содержание компонентов, мас.%The content of components, wt.% LiLi CuCu MgMg ZrZr BeBe TiTi NiNi MnMn GaGa ZnZn NaNa СаSa VV ScSc AlAl ПрототипPrototype 1one 1,91.9 1,71.7 0,90.9 0,100.10 0,030,03 0,020.02 0,040.04 0,080.08 0,0020.002 0,0150.015 0,00070,0007 -- -- -- остальноеrest ПредлагаемыйProposed 22 1,91.9 1,51,5 1,01,0 0,110.11 0,020.02 0,020.02 0,050.05 0,060.06 0,00040,0004 0,0140.014 0,00030,0003 0,0050.005 0,0070.007 0,0060.006 33 1,81.8 1,31.3 0,90.9 0,110.11 0,030,03 0,020.02 0,040.04 0,070,07 0,00020,0002 0,0140.014 0,00010.0001 0,020.02 0,010.01 -- 4four 1,81.8 1,41.4 0,80.8 0,100.10 0,040.04 0,020.02 0,040.04 0,070,07 0,00010.0001 0,0150.015 0,00020,0002 0,010.01 -- 0,0090.009

Таблица 2table 2 СплавAlloy Номер состава сплаваAlloy Composition Number Направление вырезки образцовSample cutting direction Механические свойстваMechanical properties σв, МПаσ in , MPa σ0,2, МПаσ 0.2 , MPa δ,%δ,% ПрототипPrototype 1one ДолевоеShare 432432 347,5347.5 13,513.5 ПоперечноеTransverse 440440 343343 10,710.7 Под углом 45°At an angle of 45 ° 419419 323323 13,913.9 ПредлагаемыйProposed 22 ДолевоеShare 430430 349349 14,614.6 ПоперечноеTransverse 438438 352352 13,813.8 Под углом 45°At an angle of 45 ° 424424 328328 14,514.5 33 ДолевоеShare 431431 351351 14,814.8 ПоперечноеTransverse 438438 345345 13,913.9 Под углом 45°At an angle of 45 ° 425425 329329 14,914.9 4four ДолевоеShare 432432 345345 14,914.9 ПоперечноеTransverse 439439 339339 14,114.1 Под углом 45°At an angle of 45 ° 423423 328328 15,115.1

Claims (2)

1. Сплав на основе алюминия, содержащий литий, медь, магний, цирконий, бериллий, титан, никель, марганец, галлий, цинк, натрий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кальций и по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей ванадий и скандий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. An aluminum-based alloy containing lithium, copper, magnesium, zirconium, beryllium, titanium, nickel, manganese, gallium, zinc, sodium, characterized in that it additionally contains calcium and at least one element selected from the group including vanadium and scandium, in the following ratio of components, wt.%: ЛитийLithium 1,6-1,91.6-1.9 МедьCopper 1,3-1,51.3-1.5 МагнийMagnesium 0,7-1,10.7-1.1 ЦирконийZirconium 0,04-0,20.04-0.2 БериллийBeryllium 0,02-0,20.02-0.2 ТитанTitanium 0,01-0,10.01-0.1 НикельNickel 0,01-0,150.01-0.15 МарганецManganese 0,01-0,20.01-0.2 ГаллийGallium до 0,001up to 0.001 ЦинкZinc 0,01-0,30.01-0.3 НатрийSodium до 0,0005up to 0,0005 КальцийCalcium 0,005-0,02,0.005-0.02,
по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей:at least one element selected from the group including: ВанадийVanadium 0,005-0,010.005-0.01 СкандийScandium 0,005-0,01,0.005-0.01 АлюминийAluminum ОстальноеRest
2. Изделие из заготовки, выполненной из сплава на основе алюминия, отличающееся тем, что сплав содержит следующие компоненты, мас.%: литий 1,6-1,9; медь 1,3-1,5; магний 0,7-1,1; цирконий 0,04-0,2; бериллий 0,02-0,2; титан 0,01-0,1; никель 0,01-0,15; марганец 0,01-0,2; галлий до 0,001; цинк 0,01-0,3; натрий до 0,0005; кальций 0,005-0,02, и по крайней мере один элемент, выбранный из группы, включающей ванадий 0,005-0,01 и скандий 0,005-0,01; алюминий - остальное.2. A product from a workpiece made of an alloy based on aluminum, characterized in that the alloy contains the following components, wt.%: Lithium 1.6-1.9; copper 1.3-1.5; magnesium 0.7-1.1; zirconium 0.04-0.2; beryllium 0.02-0.2; titanium 0.01-0.1; nickel 0.01-0.15; manganese 0.01-0.2; gallium up to 0.001; zinc 0.01-0.3; sodium up to 0,0005; calcium 0.005-0.02, and at least one element selected from the group comprising vanadium 0.005-0.01 and scandium 0.005-0.01; aluminum is the rest.
RU2006109658/02A 2006-03-27 2006-03-27 Aluminum base alloy and product of such alloy RU2310005C1 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109658/02A RU2310005C1 (en) 2006-03-27 2006-03-27 Aluminum base alloy and product of such alloy
EP07747842A EP2006403B1 (en) 2006-03-27 2007-03-07 Aluminium-based alloy
PCT/RU2007/000109 WO2007111529A1 (en) 2006-03-27 2007-03-07 Aluminium-based alloy
AT07747842T ATE455874T1 (en) 2006-03-27 2007-03-07 ALUMINUM-BASED ALLOY
DE07747842T DE07747842T1 (en) 2006-03-27 2007-03-07 ALLOY ALUMINUM BASE
DE602007004465T DE602007004465D1 (en) 2006-03-27 2007-03-07 ALLOY ALUMINUM BASE
ES07747842T ES2319718T3 (en) 2006-03-27 2007-03-07 ALUMINUM BASED ALLOY.
US11/920,090 US20090068056A1 (en) 2006-03-27 2007-03-07 Aluminum-based alloy
PT07747842T PT2006403E (en) 2006-03-27 2007-03-07 Aluminium-based alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006109658/02A RU2310005C1 (en) 2006-03-27 2006-03-27 Aluminum base alloy and product of such alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2310005C1 true RU2310005C1 (en) 2007-11-10

Family

ID=38541383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006109658/02A RU2310005C1 (en) 2006-03-27 2006-03-27 Aluminum base alloy and product of such alloy

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20090068056A1 (en)
EP (1) EP2006403B1 (en)
AT (1) ATE455874T1 (en)
DE (2) DE07747842T1 (en)
ES (1) ES2319718T3 (en)
PT (1) PT2006403E (en)
RU (1) RU2310005C1 (en)
WO (1) WO2007111529A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797459C1 (en) * 2022-07-19 2023-06-06 Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" Aluminium alloy and product made from it

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8437332B2 (en) 2009-06-22 2013-05-07 Qualcomm Incorporated Low complexity unified control channel processing
JP6676861B2 (en) * 2014-05-30 2020-04-08 シオン・パワー・コーポレーション Polymers for use as protective layers and other components in electrochemical cells

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1412280A (en) * 1920-03-29 1922-04-11 Aluminum Co Of America Aluinum alloy
US1767916A (en) 1926-06-23 1930-06-24 Coleman Automatic Transmission Transmission
US4232910A (en) * 1976-04-12 1980-11-11 Motor Wheel Corporation Systems and methods for controlling trailer brakes as a function of trailer wheel rotation
FR2646172B1 (en) * 1989-04-21 1993-09-24 Cegedur AL-LI-CU-MG ALLOY WITH GOOD COLD DEFORMABILITY AND GOOD DAMAGE RESISTANCE
AT407404B (en) * 1998-07-29 2001-03-26 Miba Gleitlager Ag INTERMEDIATE LAYER, IN PARTICULAR BOND LAYER, FROM AN ALUMINUM-BASED ALLOY
RU2163940C1 (en) * 1999-08-09 2001-03-10 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Aluminum-base alloy and article made of it
RU2180928C1 (en) 2000-09-14 2002-03-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Aluminum-based alloy and a piece made from this alloy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797459C1 (en) * 2022-07-19 2023-06-06 Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" Aluminium alloy and product made from it

Also Published As

Publication number Publication date
DE07747842T1 (en) 2009-04-30
WO2007111529A1 (en) 2007-10-04
EP2006403A4 (en) 2009-03-18
ATE455874T1 (en) 2010-02-15
DE602007004465D1 (en) 2010-03-11
PT2006403E (en) 2010-04-26
EP2006403A1 (en) 2008-12-24
US20090068056A1 (en) 2009-03-12
ES2319718T3 (en) 2010-05-28
ES2319718T1 (en) 2009-05-12
EP2006403B1 (en) 2010-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2763430C1 (en) Method for manufacturing the product: a plate made of aluminum alloy of the 2xxx series, which has improved fatigue resistance
EP1306455B1 (en) High-strength alloy based on aluminium and a product made of said alloy
JP4535731B2 (en) AL-ZN-MG-CU alloy product with improved harmony between static mechanical properties and damage resistance
CA2627070C (en) Al-cu-mg alloy suitable for aerospace application
EP2121997B2 (en) Ai-cu alloy product suitable for aerospace application
EP2274454B1 (en) Alloy composition and preparation thereof
US10190200B2 (en) Aluminum-copper-lithium products
CN1136329C (en) Damage tolerant aluminium alloy product and method of its manufacture
WO2017169962A1 (en) High strength extruded aluminum alloy material with excellent corrosion resistance and favorable quenching properties and manufacturing method therefor
EP2219860B1 (en) Clad sheet product and method for its production
US10501835B2 (en) Thin sheets made of an aluminium-copper-lithium alloy for producing airplane fuselages
WO2011091645A1 (en) Aluminum alloy product adapted to produce structure piece and producing method thereof
EP2716780A1 (en) Aluminum alloy and method of manufacturing extrusion using same
US20160222491A1 (en) High strength aluminum alloy sheet
CN105543595A (en) High strength, high formability, and low cost aluminum-lithium alloys
JP6176393B2 (en) High-strength aluminum alloy plate with excellent bending workability and shape freezing property
CN108603253B (en) Thick plates made of aluminum-copper-lithium alloys with improved fatigue properties
RU2327758C2 (en) Aluminium base alloy and products made out of it
RU2310005C1 (en) Aluminum base alloy and product of such alloy
JP2019183264A (en) High strength aluminum alloy, aluminum alloy sheet and aluminum alloy member using the aluminum alloy
JP2008101239A (en) Method for manufacturing aluminum alloy sheet superior in bendability, and aluminum alloy sheet
RU2412270C1 (en) Alloy on base of aluminium
RU2447173C1 (en) Aluminium-based alloy
JP2009221531A (en) Al-Mg BASED ALUMINUM ALLOY EXTRUDED MATERIAL FOR COLD WORKING, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
RU2525953C1 (en) Production of sheets and plates from aluminium alloys