RU2599590C1 - Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия - Google Patents
Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2599590C1 RU2599590C1 RU2015119352/02A RU2015119352A RU2599590C1 RU 2599590 C1 RU2599590 C1 RU 2599590C1 RU 2015119352/02 A RU2015119352/02 A RU 2015119352/02A RU 2015119352 A RU2015119352 A RU 2015119352A RU 2599590 C1 RU2599590 C1 RU 2599590C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- iron
- silicon
- aluminum
- content
- Prior art date
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
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически неупрочняемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов в качестве конструкционного материала. Сплав содержит, мас. %: магний 5,7-6,3, титан 0,01-0,03, бериллий 0,0001-0,005, цирконий 0,05-0,12, скандий 0,18-0,26, марганец 0,2-0,55, железо 0,05-0,3, кремний 0,03-0,2, неизбежные примеси: медь не более 0,1, цинк не более 0,1, остальные примеси каждой не более 0,05 и в сумме не более 0,15; алюминий - остальное, при содержании водорода в сплаве 0,1-0,35 см3/100 г металла и величине отношения содержания железа к содержанию кремния, равной или большей единицы. Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик сплава. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически неупрочняемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов, преимущественно в виде катаных плит и листов, в качестве конструкционного материала в космической технике, авиастроении, транспортном машиностроении и других областях техники.
Известны в металлургии конструкционные деформируемые термически неупрочняемые сплавы на основе алюминия, в частности сплав следующего химического состава, мас. %:
Магний | 5,5-6,5 |
Марганец | 0,8-1,1 |
Цирконий | 0,02-0,1 |
Бериллий | 0,0001-0,005 |
Примеси, не более: | |
меди | 0,05 |
цинка | 0,2 |
железа | 0,2 |
кремния | 0,2 |
Алюминий | Остальное, |
(Алюминиевые сплавы. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные алюминиевые сплавы. Справочное руководство. - М.: Металлургия. 1972. С. 44).
Однако существующий сплав имеет низкие прочностные свойства в отожженном состоянии.
Известен конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия (патент RU №2233345, М. Кл. С22С 21/08 - прототип) следующего химического состава, мас. %:
Магний | 5,0-5,6 |
Титан | 0,01-0,03 |
Бериллий | 0,0002-0,005 |
Цирконий | 0,05-0,12 |
Скандий | 0,16-0,26 |
Церий | 0,0002-0,0009 |
Марганец | 0,15-0,5 |
Группа элементов, включающая | |
железо и кремний | 0,05-0,12 |
Алюминий | Остальное, |
при этом величина отношения содержания железа к содержанию кремния должна быть равна или больше единицы.
Известный сплав имеет недостаточно высокие прочностные свойства при хорошей деформируемости, высокой коррозионной стойкости и хорошей свариваемости.
Предлагается конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, содержащий магний, титан, бериллий, цирконий, скандий, марганец, железо и кремний, который дополнительно содержит водород и неизбежные примеси меди, цинка и прочих элементов, и компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
Магний | 5,7-6,3 |
Титан | 0,01-0,03 |
Бериллий | 0,0001-0,005 |
Цирконий | 0,05-0,12 |
Скандий | 0,18-0,26 |
Марганец | 0,2-0,55 |
Железо | 0,05-0,3 |
Кремний | 0,03-0,2 |
Водород | 0,1-0,35 см3/100 г металла |
Неизбежные примеси, не более: | |
меди | 0,1 |
цинка | 0,1 |
каждого из прочих элементов | 0,05 |
суммы прочих элементов | 0,15 |
Алюминий | Остальное, |
при этом величина отношения содержания железа к содержанию кремния должна быть равна или больше единицы.
Предлагаемый сплав отличается от известного тем, что он дополнительно содержит водород и неизбежные примеси меди, цинка и прочих элементов, и компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
Магний | 5,7-6,3 |
Титан | 0,01-0,03 |
Бериллий | 0,0001-0,005 |
Цирконий | 0,05-0,12 |
Скандий | 0,18-0,26 |
Марганец | 0,2-0,55 |
Железо | 0,05-0,3 |
Кремний | 0,03-0,2 |
Водород | 0,1-0,35 см3/100 г металла |
Неизбежные примеси, не более: | |
меди | 0,1 |
цинка | 0,1 |
каждого из прочих элементов | 0,05 |
суммы прочих элементов | 0,15 |
Алюминий | Остальное, |
при этом величина отношения содержания железа к содержанию кремния должна быть равна или больше единицы.
Технический результат - повышение прочностных характеристик, что позволяет повысить характеристики весовой отдачи конструкций, в частности конструкций космических аппаратов.
При предлагаемом содержании и соотношении компонентов в предлагаемом сплаве за счет дисперсных выделений вторичных интерметаллидов, содержащих в своем составе алюминий, скандий, цирконий и другие переходные металлы, входящие в состав сплава, обеспечивается высокий уровень прочностных свойств. В то же время матрица, представляющая собой, в основном, твердый раствор магния и марганца в алюминии и обладающая большим запасом пластичности, обеспечивает хорошую деформируемость при обработке сплава давлением, в частности при горячей и холодной прокатке. Водород в указанном количестве образует твердый раствор внедрения, что дополнительно повышает высокотемпературную пластичность матрицы и границ зерен, улучшая деформируемость сплава при горячей деформации. Регламентируемая величина отношения содержания железа к содержанию кремния при указанном их содержании оптимизирует морфологию избыточных интерметаллидных фаз, содержащих, в основном, алюминий, железо и кремний, способствуя повышению прочностных свойств при сохранении пластичности и обеспечивая хорошие литейные свойства сплава. Регламентированное содержание неизбежных примесей меди, цинка и примесей каждого из прочих элементов и их суммы обеспечивает стабильность химического состава сплава. Указанное количество неизбежных примесей прочих элементов может быть обеспечено технологией производства сплава без проведения химического анализа.
Пример
Получили предлагаемый сплав из шихты, состоящей из алюминия марки А85, магния марки Мг95, двойных лигатур алюминий-титан, алюминий-бериллий, алюминий-цирконий, алюминий-скандий, алюминий-марганец, алюминий-железо и силумина. Сплав готовили в электрической печи сопротивления. Требуемое содержание водорода и полную растворимость лигатур, содержащих тугоплавкие металлы, обеспечивали за счет перегрева расплава. Содержание легирующих элементов и примесей меди и цинка определяли химическим анализом. Содержание прочих примесей обеспечивали технологией производства. Содержание водорода определяли в соответствии с ГОСТ 21132.1-98. Методом полунепрерывного литья отливали плоские слитки сечением 165×550 мм. Химический состав сплава приведен в таблице 1.
Слитки гомогенизировали, после чего резали на мерные заготовки длиной 950 мм, которые затем фрезеровали до толщины 145 мм. Механически обработанные заготовки подвергали многопроходной горячей прокатке при температуре 390°С с суммарным обжатием 84%. Получили горячекатаные плиты толщиной 23 мм. Механические свойства (предел прочности σв, предел текучести σ0,2, относительное удлинение δ) плит в отожженном состоянии определяли при испытании на растяжение в соответствии с ГОСТ 1497-84 цилиндрических образцов, вырезанных из плит в направлении вдоль (Д) и поперек (П) прокатки. Также определяли механические свойства изготовленных тем же способом плит из сплава-прототипа среднего химического состава.
Результаты испытаний приведены в таблице 2. Как видно из таблицы 2, предлагаемый сплав обладает более высокими прочностными характеристиками по сравнению с известным. Применение предлагаемого сплава в качестве конструкционного материала позволит на 5-7% снизить вес конструкции, что принципиально важно для изделий космической техники.
Из предлагаемого сплава могут быть изготовлены все виды деформированных полуфабрикатов. Благодаря хорошей свариваемости и высокой коррозионной стойкости, свойственным деформируемым термически неупрочняемым сплавам на основе алюминия, предлагаемый сплав может быть использован в сварных конструкциях как в качестве основного материала, так и в качестве присадочного материала при сварке плавлением.
Claims (1)
- Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, содержащий магний, титан, бериллий, цирконий, скандий, марганец, железо, кремний, медь, цинк и неизбежные примеси, отличающийся тем, что он дополнительно содержит водород при следующем соотношении компонентов, мас. %:
магний 5,7-6,3 титан 0,01-0,03 бериллий 0,0001-0,005 цирконий 0,05-0,12 скандий 0,18-0,26 марганец 0,2-0,55 железо 0,05-0,3 кремний 0,03-0,2 неизбежные примеси: медь не более 0,1 цинк не более 0,1 остальные примеси в сумме не более 0,15 при содержании каждой не более 0,05 водород 0,1-0,35 см3/100 г металла алюминий остальное,
при отношении содержания железа к содержанию кремния, равным или большем единицы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119352/02A RU2599590C1 (ru) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119352/02A RU2599590C1 (ru) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2599590C1 true RU2599590C1 (ru) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015119352/02A RU2599590C1 (ru) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2599590C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708028C1 (ru) * | 2018-07-05 | 2019-12-04 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт лёгких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5624632A (en) * | 1995-01-31 | 1997-04-29 | Aluminum Company Of America | Aluminum magnesium alloy product containing dispersoids |
RU2085607C1 (ru) * | 1995-06-30 | 1997-07-27 | Борис Иванович Бондарев | Криогенный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
RU2184165C2 (ru) * | 2000-09-14 | 2002-06-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из этого сплава |
EP0958393B1 (en) * | 1995-01-31 | 2002-12-11 | Aluminum Company Of America | Aluminum alloy product |
RU2233345C1 (ru) * | 2003-01-13 | 2004-07-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
-
2015
- 2015-05-22 RU RU2015119352/02A patent/RU2599590C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5624632A (en) * | 1995-01-31 | 1997-04-29 | Aluminum Company Of America | Aluminum magnesium alloy product containing dispersoids |
EP0958393B1 (en) * | 1995-01-31 | 2002-12-11 | Aluminum Company Of America | Aluminum alloy product |
RU2085607C1 (ru) * | 1995-06-30 | 1997-07-27 | Борис Иванович Бондарев | Криогенный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
RU2184165C2 (ru) * | 2000-09-14 | 2002-06-27 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из этого сплава |
RU2233345C1 (ru) * | 2003-01-13 | 2004-07-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708028C1 (ru) * | 2018-07-05 | 2019-12-04 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт лёгких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2683399C1 (ru) | Сплав на основе алюминия | |
RU2394113C1 (ru) | Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия и изделие из него | |
BRPI0614527A2 (pt) | liga al-mg soldável de alta resistência | |
CA3067484A1 (en) | Al- zn-cu-mg alloys and their manufacturing process | |
CN109844151B (zh) | 用于航空航天应用的由铝-镁-钪合金制成的薄板 | |
US11255002B2 (en) | Corrosion resistant alloy for extruded and brazed products | |
WO2016204043A1 (ja) | 高強度アルミニウム合金熱間鍛造材 | |
RU2610657C1 (ru) | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него | |
EP3414352A1 (en) | Al-Cu-Li-Mg-Mn-Zn ALLOY WROUGHT PRODUCT | |
RU2343218C1 (ru) | Криогенный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
RU2599590C1 (ru) | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
RU2639903C2 (ru) | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
JP4212893B2 (ja) | 構造材に用いる自硬化性アルミニウム合金 | |
RU2484168C1 (ru) | Высокопрочный экономнолегированный сплав на основе алюминия | |
RU2743079C1 (ru) | Деформируемый алюминиевый сплав на основе системы Al-Mg-Sc-Zr с добавками Er и Yb (варианты) | |
RU2659546C1 (ru) | Термостойкий сплав на основе алюминия | |
JP2013053361A (ja) | 耐熱強度に優れた飛翔体用アルミニウム合金 | |
RU2604084C1 (ru) | Присадочный материал на основе алюминия, легированный редкоземельными металлами | |
RU2416657C1 (ru) | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
RU2708028C1 (ru) | Конструкционный деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
RU2726520C1 (ru) | Свариваемый термически не упрочняемый сплав на основе системы Al-Mg | |
RU2623932C1 (ru) | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
RU2416658C1 (ru) | Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия | |
RU2576286C2 (ru) | Сплав на основе алюминия | |
RU2412270C1 (ru) | Сплав на основе алюминия |