RU2327758C2 - Aluminium base alloy and products made out of it - Google Patents

Aluminium base alloy and products made out of it Download PDF

Info

Publication number
RU2327758C2
RU2327758C2 RU2006114979/02A RU2006114979A RU2327758C2 RU 2327758 C2 RU2327758 C2 RU 2327758C2 RU 2006114979/02 A RU2006114979/02 A RU 2006114979/02A RU 2006114979 A RU2006114979 A RU 2006114979A RU 2327758 C2 RU2327758 C2 RU 2327758C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
copper
aluminum
zinc
scandium
Prior art date
Application number
RU2006114979/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006114979A (en
Inventor
нников Борис Владимирович Овс (RU)
Борис Владимирович Овсянников
Валерий Иванович Попов (RU)
Валерий Иванович Попов
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 RU2006114979/02A priority Critical patent/RU2327758C2/en
Publication of RU2006114979A publication Critical patent/RU2006114979A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2327758C2 publication Critical patent/RU2327758C2/en

Links

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; high resistant aluminium alloys.
SUBSTANCE: alloy and a product out of this alloy contain the following elements, mas.%: copper 2.1-2.4; lithium 1.5-2.0; magnesium 0.6-1.0; zinc 0.1-1.0; zinc 0.1-1.0; scandium 0.15-0.2; zirconium 0.05-0.2; iron 0.02-0.15; manganese 0.01- 0.2; beryllium 0.005-0.2; calcium 0.001-0.05; at least one element out of the group titanium 0.01-0.1; nickel 0.001- 0.01; vanadium 0.005-0.01; at limiting silicon content up to 0.1; chromium to 0.05; sodium to 0.001; gallium to 0.001; aluminium - the rest.
EFFECT: there obtained an alloy and a product made out of it which possess high strength and plasticity.
2 cl, 2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к высокопрочным алюминиевым сплавам системы алюминий-медь-магний-литий, применяемым для изготовления изделий, используемых в ответственных авиакосмических конструкциях.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to high-strength aluminum alloys of the aluminum-copper-magnesium-lithium system used for the manufacture of products used in critical aerospace structures.

Известно, что алюминий-литиевые сплавы обладают уникальным сочетанием механических свойств, а именно малой плотностью, повышенным модулем упругости и достаточно высоким уровнем прочности. Наличие указанных свойств позволяет снизить вес клепаных и сварных конструкций летательных аппаратов, что дает возможность экономии горючего, увеличения грузоподъемности и улучшения других летно-технических характеристик.It is known that aluminum-lithium alloys have a unique combination of mechanical properties, namely low density, high modulus of elasticity and a sufficiently high level of strength. The presence of these properties allows to reduce the weight of riveted and welded structures of aircraft, which makes it possible to save fuel, increase load capacity and improve other flight performance.

Однако эти сплавы обладают низкой пластичностью в состояниях, близких к максимальной прочности (Алюминий-литиевые сплавы. Структура и свойства / Фридляндер И.Н. и др.; отв. Ред. Коваль Ю.Н.; АН Украины. Ин-т металлофизики. - Киев: Наук. Думка, 1992, 177 с.). Для повышения пластичности были предложены различные меры, такие как легирование медью и магнием, модифицирование цирконием и скандием, варьирование различных технологических режимов (там же).However, these alloys have low ductility in states close to maximum strength (Aluminum-lithium alloys. Structure and properties / Fridlyander I.N. et al .; Res. Ed. Koval Yu.N. Academy of Sciences of Ukraine. Institute of Metal Physics. - Kiev: Science.Dumka, 1992, 177 p.). Various measures were proposed to increase ductility, such as alloying with copper and magnesium, modification with zirconium and scandium, and varying various technological regimes (ibid.).

Известен сплав на основе алюминия следующего состава, мас.%:Known alloy based on aluminum of the following composition, wt.%:

Медь - 3,0-3,5Copper - 3.0-3.5

Литий - 1,5-1,8Lithium - 1.5-1.8

Цирконий - 0,05-0,12Zirconium - 0.05-0.12

Скандий - 0,06-0,12Scandium - 0.06-0.12

Кремний - 0,02-0,15Silicon - 0.02-0.15

Железо - 0,02-0,2Iron - 0.02-0.2

Бериллий - 0,0001-0,02Beryllium - 0.0001-0.02

По крайней мере один элемент из группы:At least one member from the group:

Магний - 0,1-0,6Magnesium - 0.1-0.6

Цинк - 0,02-0,1Zinc - 0.02-0.1

Марганец - 0,05-0,5Manganese - 0.05-0.5

Германий - 0,02-0,2Germanium - 0.02-0.2

Церий - 0,05-0,2Cerium - 0.05-0.2

Иттрий - 0,005-0,02Yttrium - 0.005-0.02

Титан - 0,005-0,05Titanium - 0.005-0.05

Алюминий - остальное (патент №2180930, С22С 21/12, С22С 21/16, 2002).Aluminum - the rest (patent No. 2180930, C22C 21/12, C22C 21/16, 2002).

Недостатками указанного сплава являются высокая трудоемкость изготовления из-за его низкой технологичности; сниженные выхода годного при изготовлении полуфабрикатов и изделий из-за повышенного трещинообразования; невозможность получения изделий из него с минимальной толщиной. Эти недостатки обуславливаются высоким содержанием меди и кремния; содержание скандия в заявленных пределах не позволяет в полной мере получить эффект упрочнения за счет выделения дисперсоидов AlSc.The disadvantages of this alloy are the high complexity of manufacturing due to its low manufacturability; reduced yield in the manufacture of semi-finished products and products due to increased cracking; the impossibility of obtaining products from it with a minimum thickness. These disadvantages are caused by the high content of copper and silicon; the scandium content within the stated limits does not allow to fully obtain the hardening effect due to the allocation of AlSc dispersoids.

Наиболее близким по химическому составу и назначению к заявляемому сплаву на основе алюминия является сплав состава, мас.%:The closest chemical composition and purpose of the claimed alloy based on aluminum is an alloy composition, wt.%:

Медь - 2,5-3,5Copper - 2.5-3.5

Литий - 1,5-1,95Lithium - 1.5-1.95

Цирконий - 0,05-0,15Zirconium - 0.05-0.15

Скандий - 0,01-0,15Scandium - 0.01-0.15

Кальций - 0,001-0,05Calcium - 0.001-0.05

Хром - 0,01-0,3Chrome - 0.01-0.3

Водород - 1,5·10-5-5,0·10-5 Hydrogen - 1.5 · 10 -5 -5.0 · 10 -5

По крайней мере один элемент из группы, содержащей:At least one element from the group consisting of:

Магний - 0,01-0,6Magnesium - 0.01-0.6

Титан - 0,005-0,009Titanium - 0.005-0.009

Бор - 0,0002-0,007Boron - 0.0002-0.007

Марганец - 0,005-0,6Manganese - 0.005-0.6

Ванадий - 0,01-0,15Vanadium - 0.01-0.15

Церий - 0,005-0,2Cerium - 0.005-0.2

Железо - 0,01-0,5Iron - 0.01-0.5

И по крайней мере один элемент из группы, содержащей:And at least one element from the group containing:

Цинк - 0,01-0,8Zinc - 0.01-0.8

Олово - 0,005-0,1Tin - 0.005-0.1

Никель - 0,005-0,15Nickel - 0.005-0.15

Бериллий - 0,0001-0,2Beryllium - 0.0001-0.2

Натрий - 0,0003-0,001Sodium - 0.0003-0.001

Алюминий - остальное (патент №2163940, С22С 21/12, 2001).Aluminum - the rest (patent No. 2163940, C22C 21/12, 2001).

Недостатками указанного сплава, принятого за прототип, являются его относительно низкая технологичность, результатом которой является высокая трудоемкость изготовления и низкие выхода годного.The disadvantages of this alloy, taken as a prototype, are its relatively low adaptability, the result of which is the high complexity of manufacturing and low yield.

К причинам, обуславливающим возникновение указанных недостатков, относится повышенное содержание меди, которое 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. Кроме того, наличие в сплаве одновременно циркония, скандия и хрома ведет к образованию грубых интерметаллических фаз, снижающих уровень механических свойств сплава, что отрицательно сказывается на его технологичности.The reasons for the occurrence of these disadvantages include an increased copper content, which 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. In addition, the presence of simultaneously zirconium, scandium and chromium in the alloy leads to the formation of coarse intermetallic phases, which reduce the level of mechanical properties of the alloy, which negatively affects its manufacturability.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является получение сплава на основе алюминия, обладающего высокими пределами прочности и пластичности.The technical problem to which the invention is directed is to obtain an aluminum-based alloy having high tensile strengths and ductility.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения:The technical result that can be obtained by carrying out the invention:

- улучшение технологичности сплава за счет повышения механических характеристик;- improving the manufacturability of the alloy by increasing the mechanical characteristics;

- снижение брака по трещинам, а следовательно, повышение выхода годного;- reduction of rejects on cracks, and therefore, increase in yield;

- изготовление полуфабрикатов с минимальной толщиной.- the manufacture of semi-finished products with a minimum thickness.

Все вышеперечисленное позволит использовать предлагаемый сплав для изготовления полуфабрикатов и изделий из них, применяемых в конструкциях летательных аппаратов, при сохранении требуемых пластических и эксплуатационных характеристик, предъявляемых к конструкционным материалам для авиакосмической техники.All of the above will allow the use of the proposed alloy for the manufacture of semi-finished products and products from them used in the construction of aircraft, while maintaining the required plastic and operational characteristics for structural materials for aerospace engineering.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагается сплав на основе алюминия, содержащий медь, литий, магний, цинк, скандий, цирконий, железо, марганец, бериллий, кальций, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремний, при ограниченном содержании хрома, натрия и галлия, и по крайней мере один элемент из группы, содержащей титан, никель, ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that the proposed aluminum alloy containing copper, lithium, magnesium, zinc, scandium, zirconium, iron, manganese, beryllium, calcium, characterized in that it additionally contains silicon, with a limited content of chromium, sodium and gallium, and at least one element from the group comprising titanium, nickel, vanadium in the following ratio of components, wt.%:

медьcopper 2,1-2,42.1-2.4 литийlithium 1,5-2,01.5-2.0 магнийmagnesium 0,6-1,00.6-1.0 цинкzinc 0,1-1,00.1-1.0 скандийscandium 0,15-0,20.15-0.2 цирконийzirconium 0,05-0,20.05-0.2 железоiron 0,02-0,150.02-0.15 марганецmanganese 0,01-0,20.01-0.2 бериллийberyllium 0,005-0,20.005-0.2 кальцийcalcium 0,001-0,050.001-0.05

по крайней мере один элемент из группыat least one element from the group

титанtitanium 0,01-0,10.01-0.1 никельnickel 0,001-0,010.001-0.01 ванадийvanadium 0,005-0,010.005-0.01

при ограничении содержанияwhile restricting content

кремнияsilicon до 0,1up to 0.1 хромаchromium до 0,05up to 0.05 натрияsodium до 0,001up to 0.001 галлияGaul до 0,001up to 0.001 алюминийaluminum остальное.rest.

Сплав на основе алюминия, используемый для изготовления полуфабрикатов и изделий, отличается от известного сплава, принятого за прототип, пониженным содержанием меди, кальция и хрома и более высоким содержанием магния, цинка, скандия.The aluminum-based alloy used for the manufacture of semi-finished products and products differs from the well-known alloy adopted for the prototype with a lower content of copper, calcium and chromium and a higher content of magnesium, zinc, and scandium.

Снижение содержания меди в сплаве до пределов 2,1-2,4 мас.% при увеличении содержания магния до 1,0 мас.% и соответствующем сочетании содержания других элементов позволяет практически полностью перевести медь в твердый раствор и способствует появлению в структуре дополнительной упрочняющей фазы S1 (Al2CuMg). Это приводит к значительному уменьшению объемной доли интерметаллидов медьсодержащих фаз (что было установлено электронно-микроскопическим исследованием сплава) и, как следствие, повышению пластичности сплава и его прочности. Уменьшение количества меди в сплаве менее 2,1 мас.% не влияет на повышение его характеристик пластичности, но значительно снижает прочностные характеристики.A decrease in the copper content in the alloy to the range of 2.1-2.4 wt.% With an increase in the magnesium content to 1.0 wt.% And the corresponding combination of the contents of other elements allows copper to be almost completely converted into solid solution and contributes to the appearance of an additional hardening phase in the structure S 1 (Al 2 CuMg). This leads to a significant decrease in the volume fraction of intermetallic compounds of copper-containing phases (which was established by electron microscopic examination of the alloy) and, as a result, an increase in the ductility of the alloy and its strength. A decrease in the amount of copper in the alloy of less than 2.1 wt.% Does not affect the increase in its ductility characteristics, but significantly reduces the strength characteristics.

Повышение содержания скандия до 0,15-0,20 мас.%, при содержании циркония в пределах 0,05-0,20 мас.%, а также введение одного или более элементов из группы титана, никеля и ванадия в указанных количествах способствует формированию однородной мелкозернистой структуры, обеспечивает структурное упрочнение полуфабрикатов и изделий из предлагаемого сплава, что позволяет достичь необходимого уровня прочностных свойств сплава.The increase in the content of scandium to 0.15-0.20 wt.%, With a zirconium content in the range of 0.05-0.20 wt.%, As well as the introduction of one or more elements from the group of titanium, nickel and vanadium in the indicated amounts promotes the formation of homogeneous fine-grained structure, provides structural hardening of semi-finished products and products from the proposed alloy, which allows to achieve the required level of strength properties of the alloy.

Дополнительно установлено, что натрий не образует фаз с алюминием, которые могут приводить к хрупкому разрушению по границам зерен в процессах рекристаллизации сплава и обработки давлением. Также установлено, что при содержании натрия ниже 0,001 мас.% он практически полностью растворяется в твердом растворе, что приводит к повышению пластичности сплава.It was additionally established that sodium does not form phases with aluminum, which can lead to brittle fracture along grain boundaries in the processes of alloy recrystallization and pressure treatment. It was also found that when the sodium content is below 0.001 wt.%, It almost completely dissolves 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, приводящей к образованию более округлой формы выделившихся 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, leading to the formation of a more round shape of the released intermetallic compounds and their coagulation, which leads to more favorable conditions of shear deformation and, as a result, an increase in technological plasticity alloy.

Железо в пределах 0,02-0,15 мас.% увеличивает прочность и улучшает характеристики ползучести. В тоже время введение повышенного содержания титана до 0,01-0,1 мас.% способствует уменьшению склонности сплава к трещинообразованию и, кроме того, благодаря измельчению зерна и выравниванию свойств сплава по всему объему слитка, приводит к дополнительному повышению прочности и пластичности.Iron in the range of 0.02-0.15 wt.% Increases strength and improves creep characteristics. At the same time, the introduction of a high titanium content to 0.01-0.1 wt.% Helps to reduce the tendency of the alloy to crack formation and, in addition, due to the grinding of grain and the alignment of the properties of the alloy throughout the volume of the ingot, it leads to an additional increase in strength and ductility.

Из предлагаемого сплава на основе алюминия могут быть получены различные полуфабрикаты: листы, плиты, штамповки, прессованные изделия. Из полуфабрикатов предлагаемого сплава могут быть изготовлены 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 obtained from the proposed aluminum-based alloy: sheets, plates, stampings, extruded products. Various products can be made of 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 предлагаемом 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.%: медь 2,1-2,4; литий 1,5-2,0; магний 0,6-1,0; цинк 0,1-1,0; скандий 0,15-0,2; цирконий 0,05-0,2; железо 0,02-0,15; марганец 0,01-0,2; бериллий 0,005-0,2; кальций 0,001-0,05; по крайней мере один элемент из группы титан 0,01-0,1; никель 0,001-0,01; ванадий 0,005-0,01; при ограничении содержания кремния до 0,1; хрома до 0,05; натрия до 0,001; галлия до 0,001; 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.%: Copper, 2.1-2.4; lithium 1.5-2.0; magnesium 0.6-1.0; zinc 0.1-1.0; scandium 0.15-0.2; zirconium 0.05-0.2; iron 0.02-0.15; manganese 0.01-0.2; beryllium 0.005-0.2; calcium 0.001-0.05; at least one element from the group titanium 0.01-0.1; nickel 0.001-0.01; vanadium 0.005-0.01; while limiting the silicon content to 0.1; chromium up to 0.05; sodium to 0.001; gallium up to 0.001; aluminum is the rest.

Примеры реализации.Implementation examples.

Пример 1Example 1

В промышленных условиях из каждого сплава, химический состав которых приведен в таблице 1, были изготовлены плоские слитки сечением 300×1100 мм путем плавления шихты, рафинирования сплава и литья при температуре 710-730°С в плоский кристаллизатор (химический состав №1 соответствует сплаву, принятому в качестве прототипа, составы №2, 3 и 4 соответствуют предлагаемому сплаву). В дальнейшем из слитков каждого сплава были изготовлены плакированные листы путем горячей прокатки при температуре 430°С до толщины 6,5 мм со сверткой в рулоны, отжига при температуре 400°С и холодной прокатки.In industrial conditions, from each alloy, the chemical composition of which is shown in Table 1, flat ingots with a cross section of 300 × 1100 mm were made by melting the mixture, refining the alloy and casting at a temperature of 710-730 ° C into a flat crystallizer (chemical composition No. 1 corresponds to the alloy, adopted as a prototype, the compositions No. 2, 3 and 4 correspond to the proposed alloy). Subsequently, clad sheets were made from the ingots of each alloy by hot rolling at a temperature of 430 ° C to a thickness of 6.5 mm with convolution into coils, annealing at a temperature of 400 ° C and cold rolling.

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 обрывов.The alloy sheet No. 1 was only able to be 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 breaks in the roll.

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

Дальнейшие отделочные операции - прогладка и правка листов растяжением - из сплавов №№2, 3 и 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 and 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 и 4 был выше на 30%, чем из сплава №1.The yield for the production of sheets from alloys No. 2, 3 and 4 was 30% higher than that of alloy No. 1.

В дальнейшем образцы из листов №№1, 2, 3 и 4 испытали при статическом растяжении с определением предела прочности (σв), предела текучести (σ0,2), относительного удлинения (δ, %). Образцы вырезались вдоль, поперек и под углом 45° относительно направления прокатки.Subsequently, samples from sheets Nos. 1, 2, 3, and 4 were tested under static tension with the determination of tensile strength (σ in ), yield strength (σ 0.2 ), elongation (δ,%). Samples were cut along, across and at an angle of 45 ° relative to the rolling direction.

Результаты механических испытаний представлены в таблице 2. Из таблицы видно, что предлагаемый сплав превосходит известный, принятый в качестве прототипа, по характеристикам прочности и пластичности.The results of the mechanical tests are presented in table 2. The table shows that the proposed alloy is superior to the known, adopted as a prototype, in terms of strength and ductility.

Пример 2Example 2

В промышленных условиях из каждого сплава, химический состав которых приведен в таблице 1, были изготовлены круглые слитки диаметрами 190 мм путем плавления шихты, рафинирования сплава и литья в кристаллизатор при температуре 710-730°С (химический состав №1 соответствует сплаву, принятому в качестве прототипа, составы №2, 3 и 4 соответствуют предлагаемому сплаву). Из слитков каждого сплава были изготовлены профили (уголки с толщиной полок до 5 мм) путем прессования при температуре 400°С, закалки в воде и старения при температуре 150°С в течение 24 часов.In industrial conditions, from each alloy, the chemical composition of which is given in Table 1, round ingots with diameters of 190 mm were made by melting the mixture, refining the alloy and casting into a mold at a temperature of 710-730 ° C (chemical composition No. 1 corresponds to the alloy accepted as prototype, compositions No. 2, 3 and 4 correspond to the proposed alloy). Profiles (corners with shelf thicknesses up to 5 mm) were made from ingots of each alloy by pressing at a temperature of 400 ° C, quenching in water and aging at a temperature of 150 ° C for 24 hours.

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

Пример 3Example 3

В промышленных условиях из каждого сплава, химический состав которых приведен в таблице 1, были изготовлены круглые слитки диаметрами 350 мм путем плавления шихты, рафинирования сплава и литья в кристаллизатор при температуре 710-730°С (химический состав №1 соответствует сплаву, принятому в качестве прототипа, составы №2, 3 и 4 соответствуют предлагаемому сплаву). Из слитков каждого сплава были изготовлены штамповки с толщиной стенки 40 мм путем заготовительной штамповки при температуре 410°С, предварительной штамповки при температуре 410°С, травления, окончательной штамповки при температуре 400°С, закалки при температуре 500°С в течение 2 часов и старения при температуре 150°С в течение 24 часов.In industrial conditions, each ingot, the chemical composition of which is given in Table 1, made round ingots with diameters of 350 mm by melting the mixture, refining the alloy and casting it in a mold at a temperature of 710-730 ° C (chemical composition No. 1 corresponds to the alloy accepted as prototype, compositions No. 2, 3 and 4 correspond to the proposed alloy). Forgings with a wall thickness of 40 mm were made from ingots of each alloy by blanking at 410 ° С, preliminary stamping at 410 ° С, etching, final stamping at 400 ° С, quenching at 500 ° С for 2 hours and aging at a temperature of 150 ° C for 24 hours.

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

Таким образом, предлагаемый сплав обеспечивает достижение технической задачи - повышение прочностных характеристик при одновременном повышении пластичности сплава и, как следствие, повышение его технологичности. Это приводит к увеличению выхода годного при производстве полуфабрикатов и изделий из него, обеспечению возможности производства тонких листов, тонкостенных профилей и штамповок при снижении трудоемкости и сохранении требуемых прочностных и эксплуатационных характеристик, предъявляемых к конструкционным материалам для авиакосмической техники.Thus, the proposed alloy ensures the achievement of the technical task of increasing the strength characteristics while increasing the ductility of the alloy and, as a consequence, increasing its manufacturability. This leads to an increase in the yield suitable for the production of semi-finished products and products from it, providing the possibility of producing thin sheets, thin-walled profiles and stampings while reducing labor intensity and maintaining the required strength and operational characteristics for structural materials for aerospace engineering.

Таблица 1
Химический состав сплавов
Table 1
The chemical composition of the alloys
СплавAlloy № состава сплаваAlloy composition no. Содержание компонентов, мас.%The content of components, wt.% CuCu LiLi MgMg ZnZn ScSc ZrZr FeFe MnMn BeBe СаSa TiTi NiNi VV SiSi CrCr NaNa GaGa AlAl ПрототипPrototype 1one 3,03.0 1,71.7 0,50.5 0,010.01 0,080.08 0,090.09 0,040.04 0,30.3 0,0020.002 0,0020.002 0,030,03 0,0050.005 0,010.01 0,020.02 0,010.01 0,00080,0008 -- ОстальноеRest ПредлагаемыйProposed 22 2,42,4 1,61,6 0,750.75 0,40.4 0,170.17 0,100.10 0,040.04 0,210.21 0,010.01 0,0020.002 0,030,03 0,0060.006 0,0080.008 0,0080.008 0,0010.001 0,00060,0006 0,00010.0001 33 2,32,3 1,71.7 0,70.7 0,450.45 0,140.14 0,080.08 0,100.10 0,180.18 0,030,03 0,0040.004 0,030,03 0,0070.007 0,050.05 0,030,03 0,0010.001 0,00080,0008 0,00020,0002 4four 2,12.1 1,51,5 0,60.6 0,20.2 0,190.19 0,070,07 0,040.04 0,050.05 0,0010.001 0,010.01 0,010.01 0,0010.001 0,010.01 0,010.01 0,0010.001 0,00050,0005 0,00010.0001

Таблица 2
Механические свойства сплавов
table 2
Mechanical properties of alloys
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 520520 500500 8,98.9 ПоперечноеTransverse 510510 498498 8,58.5 Под углом 45°At an angle of 45 ° 498498 460460 9,79.7 ПредлагаемыйProposed 22 ДолевоеShare 550550 519519 12,612.6 ПоперечноеTransverse 538538 512512 11,811.8 Под углом 45°At an angle of 45 ° 524524 508508 12,512.5 33 ДолевоеShare 551551 521521 12,812.8 ПоперечноеTransverse 538538 505505 11,911.9 Под углом 45°At an angle of 45 ° 525525 509509 12,912.9 4four ДолевоеShare 532532 515515 11,911.9 ПоперечноеTransverse 539539 309309 12,112.1 Под углом 45°At an angle of 45 ° 523523 508508 13,113.1

Claims (2)

1. Сплав на основе алюминия, содержащий медь, литий, магний, цинк, скандий, цирконий, железо, марганец, бериллий, кальций, хром, натрий и по крайней мере один элемент из группы, содержащей титан, никель, ванадий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремний и галлий при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. An aluminum-based alloy containing copper, lithium, magnesium, zinc, scandium, zirconium, iron, manganese, beryllium, calcium, chromium, sodium and at least one element from the group comprising titanium, nickel, vanadium, characterized in that it additionally contains silicon and gallium in the following ratio of components, wt.%: медьcopper 2,1-2,42.1-2.4 литийlithium 1,5-2,01.5-2.0 магнийmagnesium 0,6-1,00.6-1.0 цинкzinc 0,1-1,00.1-1.0 скандийscandium 0,15-0,20.15-0.2 цирконийzirconium 0,05-0,20.05-0.2 железоiron 0,02-0,150.02-0.15 марганецmanganese 0,01-0,20.01-0.2 бериллийberyllium 0,005-0,20.005-0.2 кальцийcalcium 0,001-0,050.001-0.05
по крайней мере один элемент из группыat least one element from the group титанtitanium 0,01-0,10.01-0.1 никельnickel 0,001-0,010.001-0.01 ванадийvanadium 0,005-0,010.005-0.01
при ограничении содержанияwhile restricting content кремнияsilicon до 0,1up to 0.1 хромаchromium до 0,05up to 0.05 натрияsodium до 0,001up to 0.001 галлияGaul до 0,001up to 0.001 алюминийaluminum остальноеrest
2. Изделие из сплава на основе алюминия, отличающееся тем, что оно выполнено из сплава следующего состава, мас.%:2. The product is made of an alloy based on aluminum, characterized in that it is made of an alloy of the following composition, wt.%: медьcopper 2,1-2,42.1-2.4 литийlithium 1,5-2,01.5-2.0 магнийmagnesium 0,6-1,00.6-1.0 цинкzinc 0,1-1,00.1-1.0 скандийscandium 0,15-0,20.15-0.2 цирконийzirconium 0,05-0,20.05-0.2 железоiron 0,02-0,150.02-0.15 марганецmanganese 0,01-0,20.01-0.2 бериллийberyllium 0,005-0,20.005-0.2 кальцийcalcium 0,001-0,050.001-0.05
по крайней мере один элемент из группыat least one element from the group титанtitanium 0,01-0,10.01-0.1 никельnickel 0,001-0,010.001-0.01 ванадийvanadium 0,005-0,010.005-0.01
при ограничении содержанияwhile restricting content кремнияsilicon до 0,1up to 0.1 хромаchromium до 0,05up to 0.05 натрияsodium до 0,001up to 0.001 галлияGaul до 0,001up to 0.001 алюминийaluminum остальноеrest
RU2006114979/02A 2006-05-02 2006-05-02 Aluminium base alloy and products made out of it RU2327758C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006114979/02A RU2327758C2 (en) 2006-05-02 2006-05-02 Aluminium base alloy and products made out of it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006114979/02A RU2327758C2 (en) 2006-05-02 2006-05-02 Aluminium base alloy and products made out of it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006114979A RU2006114979A (en) 2007-11-20
RU2327758C2 true RU2327758C2 (en) 2008-06-27

Family

ID=38959082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006114979/02A RU2327758C2 (en) 2006-05-02 2006-05-02 Aluminium base alloy and products made out of it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2327758C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691081C1 (en) * 2015-12-18 2019-06-10 Новелис Инк. High-strength aluminium alloys 6xxx and methods for production thereof
CN110546288A (en) * 2017-04-10 2019-12-06 伊苏瓦尔肯联铝业 low density aluminum-copper-lithium alloy products
US10538834B2 (en) 2015-12-18 2020-01-21 Novelis Inc. High-strength 6XXX aluminum alloys and methods of making the same
RU2737902C1 (en) * 2019-08-22 2020-12-04 Акционерное общество "Объединенная компания РУСАЛ Уральский Алюминий" (АО "РУСАЛ Урал") Powdered aluminum material
US11932928B2 (en) 2018-05-15 2024-03-19 Novelis Inc. High strength 6xxx and 7xxx aluminum alloys and methods of making the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691081C1 (en) * 2015-12-18 2019-06-10 Новелис Инк. High-strength aluminium alloys 6xxx and methods for production thereof
US10513766B2 (en) 2015-12-18 2019-12-24 Novelis Inc. High strength 6XXX aluminum alloys and methods of making the same
US10538834B2 (en) 2015-12-18 2020-01-21 Novelis Inc. High-strength 6XXX aluminum alloys and methods of making the same
US11920229B2 (en) 2015-12-18 2024-03-05 Novelis Inc. High strength 6XXX aluminum alloys and methods of making the same
CN110546288A (en) * 2017-04-10 2019-12-06 伊苏瓦尔肯联铝业 low density aluminum-copper-lithium alloy products
US11932928B2 (en) 2018-05-15 2024-03-19 Novelis Inc. High strength 6xxx and 7xxx aluminum alloys and methods of making the same
RU2737902C1 (en) * 2019-08-22 2020-12-04 Акционерное общество "Объединенная компания РУСАЛ Уральский Алюминий" (АО "РУСАЛ Урал") Powdered aluminum material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006114979A (en) 2007-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
CA2418079C (en) High strength aluminium-based alloy and the article made thereof
JP5203772B2 (en) Aluminum alloy sheet excellent in paint bake hardenability and suppressing room temperature aging and method for producing the same
RU2394113C1 (en) High-tensile deformed alloy on base of aluminium and item out of this alloy
CA2908196C (en) High strength, high formability, and low cost aluminum-lithium alloys
US8771441B2 (en) High fracture toughness aluminum-copper-lithium sheet or light-gauge plates suitable for fuselage panels
US10190200B2 (en) Aluminum-copper-lithium products
WO2014046047A1 (en) Aluminum alloy plate for automobile part
US10501835B2 (en) Thin sheets made of an aluminium-copper-lithium alloy for producing airplane fuselages
CN103687971A (en) Aluminum magnesium lithium alloy having improved toughness
CN109844151B (en) Sheet made of an aluminium-magnesium-scandium alloy for aerospace applications
US20240035138A1 (en) Thick plates made of al-cu-li alloy with improved fatigue properties
RU2327758C2 (en) Aluminium base alloy and products made out of it
US20190169727A1 (en) Low Cost, Substantially Zr-Free Aluminum-Lithium Alloy for Thin Sheet Product with High Formability
JP6223670B2 (en) Aluminum alloy sheet for automobile parts
RU2558806C1 (en) Aluminium-based heat-resistant alloy
JP2008190022A (en) Al-Mg-Si-BASED ALLOY HOT ROLLED SHEET, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
RU2296176C1 (en) Aluminum base alloy and its heat treatment method
US20070151637A1 (en) Al-Cu-Mg ALLOY SUITABLE FOR AEROSPACE APPLICATION
RU2412270C1 (en) Alloy on base of aluminium
RU2310005C1 (en) Aluminum base alloy and product of such alloy
JP3691254B2 (en) Al-Mg-Si alloy extruded profile for side member and method for producing the same
RU2560485C1 (en) High-strength heat-treatable aluminium alloy and article made thereof
RU2672977C1 (en) ALUMINUM ALLOY OF Al-Mg-Si SYSTEM