RU2683399C1 - Сплав на основе алюминия - Google Patents

Сплав на основе алюминия Download PDF

Info

Publication number
RU2683399C1
RU2683399C1 RU2018102056A RU2018102056A RU2683399C1 RU 2683399 C1 RU2683399 C1 RU 2683399C1 RU 2018102056 A RU2018102056 A RU 2018102056A RU 2018102056 A RU2018102056 A RU 2018102056A RU 2683399 C1 RU2683399 C1 RU 2683399C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
aluminum
silicon
phases
iron
Prior art date
Application number
RU2018102056A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Христьянович Манн
Александр Юрьевич Крохин
Александр Николаевич Алабин
Александр Петрович Хромов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Application granted granted Critical
Publication of RU2683399C1 publication Critical patent/RU2683399C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе алюминия, и может быть использовано для получения изделий, в том числе сварных конструкций, работающих в коррозионных средах под действием высоких нагрузок, в том числе при повышенных и криогенных температурах. Алюминиевый сплав содержит, мас. %: цирконий от 0,10 до 0,50, железо от 0,10 до 0,30, марганец от 0,40 до 1,5, хром от 0,15 до 0,6, скандий от 0,09 до 0,25, титан от 0,02 до 0,10, по меньшей мере один элемент, выбранный из группы: кремний от 0,10 до 0,50, церий от 0,10 до 5,0, кальций от 0,10 до 2,0, необязательно магний от 2,0 до 5,2, алюминий и неизбежные примеси остальное, при этом структура сплава представляет собой алюминиевую матрицу, содержащую кремний и необязательно магний, вторичные выделения фаз Al(Zr,X) с решеткой типа L1и с размером не более 20 нм, где X-Ti и/или Sc, вторичные выделения AlMn и AlCr, и эвтектические фазы, содержащие железо и по меньшей мере один элемент из группы, содержащей кальций и церий, со средним размером частиц не более 1 мкм, при следующем соотношении фаз, мас. %: вторичные выделения Al(Zr,Sc) 0,5-1,0, вторичные выделения AlMn и AlCr 2,0-3,0, эвтектические фазы, содержащие железо и по меньшей мере один элемент из группы, содержащей кальций и кремний 0,5-6,0, алюминиевая матрица - остальное. Изобретение направлено на получение сплава с высоким уровнем физико-механических характеристик, технологичности и коррозионной стойкости. 2 з.п. ф-лы, 3 пр., 5 табл., 2 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области металлургии материалов на основе алюминия и может быть использовано для получения изделий (в том числе сварных конструкций), работающих в коррозионных средах (влажной атмосфере, пресной, морской воде и других коррозионных средах) под действием высоких нагрузок, в том числе при повышенных и криогенных температурах. Материал из сплава может быть получен в виде проката (плит, листов и тонколистового проката), прессованных профилей и труб, поковок, других деформированных полуфабрикатов, а также в виде порошков, чешуек, гранул и т.д. с последующей печатью конечных изделий. Предложенный сплав, прежде всего, ориентирован для использования в нагруженных элементах транспортных изделий, таких как летательные аппараты, корпуса катеров и других судов, верхние палубы, обшивка кузовных частей автотранспорта, цистерны автомобильного и железнодорожного транспорта, в том числе для перевозки химически активных веществ, для применения в пищевой промышленности и др.
Предшествующий уровень техники
Благодаря высокой коррозионной стойкости, свариваемости, высоким значениям относительного удлинения и способности работать при криогенных температурах деформируемые сплавы системы Al-Mg (5ххх серии) получили широкое применение для изделий, работающих в коррозионной среде, в частности предназначены для работы в морской и речной воде (водный транспорт, трубопроводы и др.), цистерны для транспортировки сжиженного газа и химически активных жидкостей. К главному недостатку сплавов 5ххх серии следует отнести низкий уровень прочностных свойств деформированных полуфабрикатов в отожженном состоянии, например, обычно предел текучести сплавов типа 5083 после отжига не превышает 150 МПа (Промышленные алюминиевые сплавы: Справ, изд. С.Г. Алиева, М.Б. Альтман, С.М. Амбарцумян и др. М.: Металлургия, 1984).
Одним из способов повышения прочностных характеристик в отожженном состоянии сплавов 5ххх является дополнительное легирование переходными металлами, среди которых наибольшее применение получили Zr и, в меньшей степени, Hf, V, Er и некоторых других элементов. Принципиальной отличительной особенностью таких сплавов в этом случае, от других известных сплавов системы Al-Mg (типа 5083), является содержание в сплаве элементов формирующих дисперсоиды, в частности с решеткой типа L12. Совокупный эффект повышения прочностных свойств в этом случае достигается за счет твердорастворного упрочнения, прежде всего, магнием алюминиевого твердого раствора и присутствия в структуре различных вторичных фаз вторичных выделений, сформировавшихся при гомогенизационном (гетерогенизационном) отжиге.
Так, известен материал, разработанный компанией Alcoa (патент РФ 2431692). Сплав содержит (масс. %): магний 5,1-6,5%, марганец 0,4-1,2%, цинк 0,45-1,5%, цирконий до 0,2%, хром до 0,3%, титан до 0,2%, железо до 0,5%, кремний до 0,4%, медь 0,002-0,25%, кальций до 0,01%, бериллий до 0,01%, по крайней мере, один элемент из группы: бор, углерод, каждого до 0,06%, по крайней мере, один элемент из группы: висмут, свинец, олово, каждого до 0,1%, скандий, серебро, литий, каждого до 0,5%, ванадий, церий, иттрий каждого до 0,25%, по крайней мере, один элемент из группы: никель и кобальт, каждого до 0,25%, алюминий и неизбежные примеси - остальное. Среди недостатков данного сплава можно отметить относительно невысокий общий уровень прочностных свойств, что в некоторых случаях ограничивает применение. Наличие большого количества небольших добавок снижает темпы производства, что негативно отражается на производительности литейных агрегатов, а высокое содержание магния приводит к снижению технологичности и коррозионной стойкости.
Гораздо больший эффект повышения прочностных свойств, чем в сплавах типа 5083 реализуется при совместном содержании добавок скандия и циркония. В этом случае эффект достигается за счет образования гораздо большего количества вторичных выделений (с типичным размером 5-20 нм), стойких к высокотемпературному нагреву при деформационной обработке и последующему отжигу деформированных полуфабрикатов, что обеспечивает более высокий уровень прочностных характеристик. Так, известен материал на основе системы Al-Mg, легированный совместно добавками циркония и скандия, в частности ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей") был предложен материал, раскрытый в патенте на изобретение РФ 2268319 и известный как сплав 1575-1. Сплав характеризуется более высоким уровнем прочностных свойств, чем сплавы типа 5083 и 1565. Предложенный материал содержит (масс. %): магний 5,5-6,5%, скандий 0,10-0,20%, марганец 0,5-1,0%, хром 0,10-0,25%, цирконий 0,05-0,20, титан 0,02-0,15%, цинк 0,1-1,0%, бор 0,003-0,015%, бериллий 0,0002-0,005%, алюминий остальное. Среди недостатков материала следует выделить содержание большого количества магния, что в негативно отражается на технологичности при деформационной обработке, а также при наличии в конечной структуре фазы β-Al8Mg5 в некоторых случаях приводит к снижению коррозионной стойкости.
Известен также материал, описанный в патенте US 6139653 компании Kaiser Aluminum. Сплав на основе системы Al-Mg-Sc дополнительно содержит элементы, выбранные из группы, включающей Hf, Mn, Zr, Cu и Zn, в частности (масс. %): 1,0-8,0% Mg, 0,05-0,6% Sc, а также 0,05-0,20% Hf и/или 0,05-0,20% Zr, 0,5-2,0% Cu и/или 0,5-2,0% Zn. В частном исполнении материал может дополнительно содержать 0,1-0,8 масс. % Mn. Среди недостатков материала следует выделить относительно невысокие значения прочностных характеристик при содержании магния на нижнем пределе, а при содержании магния на верхнем пределе - низкую коррозионную стойкость и низкую технологичность при деформационной обработке. При этом, для обеспечения высокого уровня свойств необходима регламентация соотношения размера частиц, сформированных такими элементами как Sc, Hf, Mn и Zr.
Известен материал компании Aluminum Company Of America, описанный в патенте US 5624632. Сплав на основе алюминия содержит (масс. %) 3-7% магния, 0,05-0,2% циркония, 0,2-1,2% марганца, до 0,15% кремний и около 0,05-0,5% элементов, формирующих вторичные выделения, выбранные из группы: Sc, Er, Y, Cd, Ho, Hf, остальное алюминий и случайные элементы и примеси.
В качестве прототипа выбрано техническое решение, описанное в патенте US6531004 компании Eads Deutschland Gmbh, где предложен свариваемый устойчивый к коррозии материал, упрочненный за счет тройной фазы Al-Zr-Sc. Сплав содержит в основном (масс. %) следующие элементы: 5 до 6% магния, от 0,05 до 0,15% циркония, от 0,05 до 0,12% марганца, от 0,01 до 0,2% титана, от 0,05 до 0,5% в сумме скандия, тербия, и необязательно по меньшей мере один дополнительный элемент, выбранный из группы, состоящей из ряда лантаноидов, в которых скандий и тербий присутствуют в качестве обязательных элементов, и по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, включающей от 0,1 до 0,2% меди и от 0,1 до 0,4% цинка, алюминий остальное и неизбежные примеси не более 0,1% кремния. Среди недостатков данного материала следует выделить наличие редких и дорогих элементов. Кроме того, данный материал может быть недостаточно стойким к высокотемпературным нагревам при технологических нагревах.
При этом основной общей проблемой для всех перечисленных сплавов является низкая технологичность при деформационной обработке, ввиду существенного упрочнения литого слитка при гомогенизационном (гетерогенизационном) отжиге.
Раскрытие сущности изобретения
Задачей изобретения является создание нового высокопрочного алюминиевого сплава, характеризующегося низкой стоимостью и совокупностью высокого уровня физико-механических характеристик, технологичности и коррозионной стойкости, в частности, высокого уровня механических свойств после отжига (временное сопротивления не ниже 400 МПа, предел текучести не ниже 300 МПа и относительное удлинение не ниже 15%), высокой технологичности при деформационной обработке.
Техническим результатом является решение поставленной задачи с обеспечением высокой технологичности при деформационной обработке, за счет наличия эвтектических Fe-содержащих фаз сплава, при одновременном повышении механических свойств сплава, за счет образования компактных частиц фаз эвтектического происхождения и вторичного выделения Zr-содержащей фазы с кристаллической решеткой типа Ll2.
Решение поставленной задачи и достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что предложен алюминиевый сплав, содержащий цирконий, железо, марганец, хром, скандий и необязательно магний, и он дополнительно содержит по меньшей мере один эвтектикообразующий элемент, выбранный из группы, содержащей кремний, церий и кальций, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
цирконий от 0,10 до 0,50; железо от 0,10 до 0,30; марганец от 0,40 до 1,5; хром от 0,15 до 0,6; скандий от 0,09 до 0,25; титан от 0,02 до 0,10; по меньшей мере один элемент, выбранный из группы: кремний от 0,10 до 0,50; церий от 0,10 до 5,0; кальций от 0,10 до 2,0; необязательно магний от 2,0 до 5,2; алюминий и неизбежные примеси остальное,
при этом структура сплава представляет собой алюминиевую матрицу, содержащую кремний и необязательно магний, вторичные выделения фаз Al3(Zr,X) с решеткой типа Ll2 и с размером не более 20 нм, где X-Ti и/или Sc, вторичные выделения Al6Mn и Al7Cr, и эвтектические фазы, содержащие железо и по меньшей мере один элемент из группы, содержащей кальций и церий, со средним размером частиц не более 1 мкм, при следующем соотношении фаз, масс. %:
вторичные выделения Al3(Zr,Sc) 0,5-1,0
вторичные выделения Al6Mn и Al7Cr 2,0-3,0
эвтектические фазы, содержащие железо и по меньшей мере один элемент из группы, содержащей кальций и кремний 0,5-6,0
алюминиевая матрица остальное.
В частном исполнении расстояние между частицами фаз Al3(Zr,X) вторичных выделений составляет не более 50 нм. Содержание циркония, скандия и титана в сплаве удовлетворяют следующему условию: Zr+Sc*2+Ti>0,4 масс. %.
Сущность изобретения
Для обеспечения достижения высокого уровня механических свойств, в том числе после отжига, было установлено, что структура алюминиевого сплава должна содержать максимально легированный алюминиевый раствор магнием и максимальное количество частиц вторичных выделений, в частности фаз Al6Mn со средним размером до 200 нм, Al7Cr со средним размером до 50 нм и частицы Al3(Zr,X), где элемент X-Ti и/или Sc с решеткой типа Ll2 со средним размером до 10 нм и средним межчастичным расстоянием не более 50 нм.
Эффект повышенного уровня прочностных свойств в этом случае достигается от совокупного положительного влияния твердорастворного упрочнения алюминиевого раствора за счет магния, и вторичных фаз, содержащих марганец, хром, цирконий, скандий и титана, стойких к высокотемпературному нагреву. При этом за счет дополнительного легирования сплава кремнием и/или германием снижается растворимость циркония, скандия и титана в алюминиевом растворе, увеличивая количество частиц вторичных выделений с размером до 10 нм, повышая эффективность упрочнения.
Обоснование заявляемых количеств легирующих компонентов, обеспечивающих достижение заданной структуры, в данном сплаве приведено ниже.
Магний в количестве 4,0-5,2 масс. % необходим для повышения общего уровня механических свойств за счет твердорастворного упрочнения. При содержании магния, выше 5,2 масс. %, влияние этого элемента будет сказываться на снижении технологичности при обработке давлением (например, при прокатке слитков), оказывая значимое негативное влияние на выход годного при деформации. Содержание ниже 4 масс. % не обеспечит минимально необходимый уровень прочностных характеристик.
Цирконий, скандий и титан в количествах 0,08-0,50 масс. %, 0,05-0,15 масс. % и 0,04-0,2 масс. % соответственно, необходимы для достижения заданного уровня
прочностных свойств за счет дисперсионного твердения с образованием вторичных выделений метастабильных фаз с кристаллической решеткой типа Ll2 Al3Zr с и/или Al3(Zr,X), где X - Ti или Sc. В общем виде цирконий, скандий и титан перераспределяются между алюминиевой матрицей и вторичными выделениями метастабильной фазы Al3Zr с решеткой типа L12.
При концентрациях циркония в сплаве выше 0,50 масс. % требуется использование повышенных температур приготовления расплава, что в некоторых случаях технически не реализуемо в условиях промышленного приготовления расплава.
В случае использования стандартных режимов литья при содержании циркония выше 0,50 масс. % возможно формирование в структуре первичных кристаллов фазы с решеткой типа D023, что является недопустимым.
Содержание циркония, скандия и титана ниже заявленного уровня не обеспечит минимально необходимый уровень прочностных характеристик ввиду недостаточного количества вторичных выделений метастабильных фаз с решеткой типа L12.
Хром в количестве 0,1-0,4 масс. % необходим для повышения общего уровня механических свойств за счет дисперсионного твердения с образованием вторичной фазы Al7Cr. При содержании хрома, выше заявленного содержания, влияние этого элемента будет сказываться на снижении технологичности при обработке давлением (например, при прокатке слитков), оказывая значимое негативное влияние на выход годного при деформации. Содержание ниже 0,1 масс. % не обеспечит минимально необходимый уровень прочностных характеристик.
Марганец в количестве 0,4-1,2 масс. % необходим для повышения общего уровня механических свойств за счет дисперсионного твердения с образованием вторичной фазы Al6Mn. При содержании марганца, выше заявленного содержания, влияние этого элемента будет сказываться на снижении технологичности при обработке давлением (например, при прокатке слитков), за счет возможного формирования соответствующих первичных кристаллов, оказывая значимое негативное влияние на выход годного при деформации. Содержание ниже 0,4 масс. % не обеспечит минимально необходимый уровень прочностных характеристик.
Кремний в заявляемых количествах в первую очередь необходим для ускорения распада пересыщенного алюминиевого твердого раствора. Аналогичным эффектом снижения растворимости элементов, формирующих при отжиге вторичные выделения типом решетки L12 (в частности цирконий, скандий, титан). Схематично положительное влияние показано на фигуре 1. Так, с одной стороны, в случае содержания в сплаве добавки кремния распад при гомогенизационном отжиге (при постоянной температуре TX1) происходит за более короткое время (τ12), с другой стороны, при аналогичном временном интервале (τ2) в сплаве с кремнием аналогичный эффект старения может быть достигнут при более низкой температуре (Т12).
Конкретные временные значения зависит от соотношения легирующих элементов.
Примеры осуществления изобретения
Сплавы были приготовлены в электрической печи сопротивления в графитовых тиглях использованием следующих шихтовых материалов: алюминий (99,99%), меди (99,9%), магния (99,90) и двойных лигатур (Al-10 Mn, Al-10 Zr, Al-2 Sc, Al-10 Fe, Al-10 Cr, Al-12 Si). Количество фазовых составляющих и температуру ликвидус (Ti) рассчитывали с использованием программы Thermo-Calc (база данных TTAL5). Выбор температуры плавки и литья принимали из условия T1+50°С.
Заявляемые составы сплавов получали с применением 2-х способов: слитковая технология и порошковая. Слитки получали гравитационным наполнительным литьем в металлическую форму и полунепрерывным литьем в графитовый кристаллизатор со скоростями охлаждения в интервале кристаллизации 20 и 50 K/с соответственно. Порошки получали методом распыления в среде азота. В зависимости от размера частиц пороша скорость охлаждения реализовывалась от 10 тыс. K/с и выше.
Деформацию слитков выполняли на лабораторном прокатном стане и на горизонтальном прессе при начальной температуре заготовок 450°С. Экструзию выполняли на горизонтальном прессе с максимальным усилием прессования 1000 т.
Химический состав определяли на спектрометре ARL4460.
Испытание на разрыв проводили на точеных образцах с расчетной длиной 50 мм и скоростью испытания 10 мм/мин. Электрическую проводимость оценивали методом вихревых токов. Твердость оценивали методом Бринелля (при нагрузке 62,5 кгс, шарик диаметром 2,5 мм и время выдержки 30 сек). Все испытания проводились при комнатной температуре.
ПРИМЕР 1
В лабораторных условиях были получены 10 экспериментальных сплавов в виде плоских слитков. Химический состав приведен в таблице 1. Структура сплавов в литом состоянии представляла собой алюминиевый раствор на фоне которой были расположены эвтектические фазы, содержащие железо и церий. Первичных кристаллов типа D023 обнаружено не было. Влияния кремния на упрочнение экспериментальных сплавов проводили оценке по изменению твердости (НВ) при ступенчатом отжиге начиная с 300°С до 450°С, шагом 50°С с продолжительностью до 3 ч на каждой ступени. Результаты измерения твердости приведены на фиг. 2
Figure 00000001
Из анализа полученных результатов следует, что значимое упрочнение (за значимое упрочнение принято изменение твердости более чем на 20 НВ) наблюдается у сплавов, для которых сумма Zr+2*Sc≥0,4.
Из представленных результатов следует, что при прочих равных условиях, более высокий уровень упрочнения, в том числе и темп упрочнения (по изменению твердости) наблюдается в сплавах, содержащих добавку кремния. Анализ тонкой структуры состава 2 и 3 показывает, что количество частиц со структурой типа L12 в сплаве 3 не менее чем на 30% выше чем в сплаве 2 (начиная уже с 350°С).
Такое влияние кремния можно объяснить тем, что в присутствии кремния происходит смещение линии начала распада пересыщенного цирконием и/или скандием алюминиевого твердого левее относительно линии начала распада сплавов без добавки кремния (фиг. 1).
Наиболее предпочтительной концентрацией является содержание кремния на уровне 0,14 масс. %.
ПРИМЕР 2
В лабораторных условиях были получены 6 экспериментальных составов сплава в виде листового проката толщиной 0,8 мм. Химический состав приведен в таблице 2.
Figure 00000002
При деформационной обработке у сплавов №12, №13 и 16 наблюдались трещины на кромках при прокатке. При сравнении сплавов №12 и 15 при сравнительно одинаковых концентрациях легирующих элементов, кроме содержания церия, то у сплава №15 отсутствовали трещины при прокатке, что объясняется наличием эвтектической фазы, способствующей более равномерной деформации и как следствие исключения трещин при тонколистовой прокатке. Однако при более высокой концентрации магния, даже при наличии эвтектической составляющей не исключает появление трещин.
Результаты механических испытаний на разрыв сплавов 11, 14 и 15 приведены в таблице 3. Испытания проводили после отжига листов при 350°С, в течение 3 часов
Figure 00000003
Сплавы №11 и 14 не удовлетворяют требованиям по уровню механических свойств в отличие от сплава №15. Наиболее предпочтительным для получения тонколистового проката является состав сплава 15.
ПРИМЕР 3
В лабораторных условиях из сплава №15 (табл. 2) и сплава, химический состав которого приведен в таблице 4, были получены образцы в виде слитков и порошка для 4 скоростей охлаждения, прежде всего для оценки размеров структурных составляющих эвтектических фаз и наличие/отсутствие первичных кристаллов.
Figure 00000004
Figure 00000005

Claims (17)

1. Алюминиевый сплав, содержащий цирконий, железо, марганец, хром, скандий и необязательно магний, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один эвтектикообразующий элемент, выбранный из группы, содержащей кремний, церий и кальций, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
цирконий от 0,10 до 0,50
железо от 0,10 до 0,30
марганец от 0,40 до 1,5
хром от 0,15 до 0,6
скандий от 0,09 до 0,25
титан от 0,02 до 0,10
по меньшей мере один элемент,
выбранный из группы:
кремний от 0,10 до 0,50
церий от 0,10 до 5,0
кальций от 0,10 до 2,0
необязательно магний от 2,0 до 5,2
алюминий и неизбежные примеси остальное, при этом структура сплава представляет собой алюминиевую матрицу, содержащую кремний и необязательно магний, вторичные выделения фаз Al3(Zr,X) с решеткой типа L12 и с размером не более 20 нм, где X-Ti и/или Sc, вторичные выделения Al6Mn и Al7Cr, и эвтектические фазы, содержащие железо и по меньшей мере один элемент из группы, содержащей кальций и церий, со средним размером частиц не более 1 мкм, при следующем соотношении фаз, мас. %:
вторичные выделения Al3(Zr,Sc) 0,5-1,0 вторичные выделения Al6Mn и Al7Cr 2,0-3,0 эвтектические фазы, содержащие железо и по меньшей мере один элемент из группы, содержащей кальций и кремний 0,5-6,0 алюминиевая матрица остальное
2. Сплав по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между частицами фаз Al3(Zr,X) вторичных выделений составляет не более 50 нм.
3. Сплав по п. 1, отличающийся тем, что содержание циркония, скандия и титана в сплаве удовлетворяют следующему условию: Zr+Sc*2+Ti>0,4 мас. %.
RU2018102056A 2017-06-21 2017-06-21 Сплав на основе алюминия RU2683399C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000439 WO2018236241A1 (ru) 2017-06-21 2017-06-21 Сплав на основе алюминия

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683399C1 true RU2683399C1 (ru) 2019-03-28

Family

ID=64737775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018102056A RU2683399C1 (ru) 2017-06-21 2017-06-21 Сплав на основе алюминия

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11168383B2 (ru)
EP (1) EP3643801A4 (ru)
JP (2) JP7229181B2 (ru)
KR (2) KR20200030035A (ru)
RU (1) RU2683399C1 (ru)
WO (1) WO2018236241A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714564C1 (ru) * 2019-08-15 2020-02-18 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Литейный алюминиевый сплав
RU2716566C1 (ru) * 2019-12-18 2020-03-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ получения деформированных полуфабрикатов из алюминиево-кальциевого композиционного сплава
RU2735846C1 (ru) * 2019-12-27 2020-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Сплав на основе алюминия
WO2022060253A1 (ru) * 2020-09-16 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Институт легких материалов и технологий" Литейный алюминиевый сплав

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210140032A1 (en) * 2018-06-28 2021-05-13 Ulvac, Inc. Aluminum alloy target and method of producing the same
KR102539804B1 (ko) * 2020-10-27 2023-06-07 한국생산기술연구원 알루미늄 합금 및 이의 제조방법
WO2022115463A1 (en) * 2020-11-24 2022-06-02 Arconic Technologies Llc Improved 5xxx aluminum alloys
DE102020131823A1 (de) * 2020-12-01 2022-06-02 Airbus Defence and Space GmbH Aluminiumlegierung und Verfahren zur additiven Herstellung von Leichtbauteilen
KR102578420B1 (ko) 2021-03-19 2023-09-14 덕산산업주식회사 극저온 용융알루미늄 도금 강재 및 그 제조방법
CN113957298B (zh) * 2021-10-26 2022-04-08 山东省科学院新材料研究所 一种低残余应力金刚石颗粒增强铝基复合材料的制备方法
CN115679164B (zh) * 2022-11-23 2023-12-01 中铝材料应用研究院有限公司 5xxx铝合金及其制备方法
CN116287817B (zh) * 2023-02-09 2023-10-13 江苏同生高品合金科技有限公司 一种含铈元素的高强度合金锭及其加工工艺
CN116162826A (zh) * 2023-02-28 2023-05-26 芜湖舜富精密压铸科技有限公司 一种非热处理型高强韧压铸铝合金及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989548A (en) * 1973-05-17 1976-11-02 Alcan Research And Development Limited Aluminum alloy products and methods of preparation
US6531004B1 (en) * 1998-08-21 2003-03-11 Eads Deutschland Gmbh Weldable anti-corrosive aluminium-magnesium alloy containing a high amount of magnesium, especially for use in aviation
EP2787094A1 (en) * 2011-12-02 2014-10-08 UACJ Corporation Aluminum alloy material and aluminum alloy structure and production process therefor
RU2570264C2 (ru) * 2010-04-07 2015-12-10 Райнфельден Эллойз Гмбх & Ко. Кг Алюминиевый сплав для литья под давлением
WO2016144836A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-15 NanoAl LLC. High temperature creep resistant aluminum superalloys

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JPH0995750A (ja) * 1995-09-30 1997-04-08 Kobe Steel Ltd 耐熱性に優れたアルミニウム合金
US6139653A (en) 1999-08-12 2000-10-31 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Aluminum-magnesium-scandium alloys with zinc and copper
EP1158063A1 (en) * 2000-05-22 2001-11-28 Norsk Hydro A/S Corrosion resistant aluminium alloy
RU2268319C1 (ru) 2004-05-20 2006-01-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия
RU2585602C2 (ru) * 2005-08-16 2016-05-27 Алерис Алюминум Кобленц Гмбх ПОДДАЮЩИЙСЯ СВАРКЕ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ Al-Mg СПЛАВ
JP4996854B2 (ja) * 2006-01-12 2012-08-08 古河スカイ株式会社 高温高速成形用アルミニウム合金材及びその製造方法、並びにアルミニウム合金成形品の製造方法
EP1975263A4 (en) * 2006-01-12 2012-03-07 Furukawa Sky Aluminum Corp ALUMINUM ALLOYS FOR HIGH-TEMPERATURE AND HIGH-SPEED FORMS, METHOD OF MANUFACTURING THEREOF, AND METHOD FOR PRODUCING ALUMINUM ALLOY FORMS
RU2431692C1 (ru) 2010-06-18 2011-10-20 Закрытое акционерное общество "Алкоа Металлург Рус" Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из этого сплава
EP2546373A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-16 Aleris Aluminum Koblenz GmbH Method of manufacturing an Al-Mg alloy sheet product
EP2653579B1 (de) * 2012-04-17 2014-10-15 Georg Fischer Druckguss GmbH & Co. KG Aluminium-Legierung
DE102012011161B4 (de) * 2012-06-05 2014-06-18 Outokumpu Vdm Gmbh Nickel-Chrom-Aluminium-Legierung mit guter Verarbeitbarkeit, Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
CN104294111B (zh) * 2013-07-16 2016-06-01 大力神铝业股份有限公司 一种运煤敞车用铝合金板材的制造方法
US9945018B2 (en) * 2014-11-26 2018-04-17 Honeywell International Inc. Aluminum iron based alloys and methods of producing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989548A (en) * 1973-05-17 1976-11-02 Alcan Research And Development Limited Aluminum alloy products and methods of preparation
US6531004B1 (en) * 1998-08-21 2003-03-11 Eads Deutschland Gmbh Weldable anti-corrosive aluminium-magnesium alloy containing a high amount of magnesium, especially for use in aviation
RU2570264C2 (ru) * 2010-04-07 2015-12-10 Райнфельден Эллойз Гмбх & Ко. Кг Алюминиевый сплав для литья под давлением
EP2787094A1 (en) * 2011-12-02 2014-10-08 UACJ Corporation Aluminum alloy material and aluminum alloy structure and production process therefor
WO2016144836A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-15 NanoAl LLC. High temperature creep resistant aluminum superalloys

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714564C1 (ru) * 2019-08-15 2020-02-18 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Литейный алюминиевый сплав
RU2716566C1 (ru) * 2019-12-18 2020-03-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ получения деформированных полуфабрикатов из алюминиево-кальциевого композиционного сплава
RU2735846C1 (ru) * 2019-12-27 2020-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Сплав на основе алюминия
WO2021133200A1 (ru) 2019-12-27 2021-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Сплав на основе алюминия
WO2022060253A1 (ru) * 2020-09-16 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "Институт легких материалов и технологий" Литейный алюминиевый сплав

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200030035A (ko) 2020-03-19
US20200140976A1 (en) 2020-05-07
KR20230004934A (ko) 2023-01-06
JP2022115991A (ja) 2022-08-09
JP2020524744A (ja) 2020-08-20
KR102541307B1 (ko) 2023-06-13
EP3643801A4 (en) 2020-11-11
EP3643801A1 (en) 2020-04-29
US11168383B2 (en) 2021-11-09
JP7229181B2 (ja) 2023-02-27
WO2018236241A1 (ru) 2018-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2683399C1 (ru) Сплав на основе алюминия
US10751793B2 (en) Creep resistant, ductile magnesium alloys for die casting
CA3065136C (en) High-strength aluminium-based alloy
US20220325387A1 (en) Aluminum-based alloy
US7547411B2 (en) Creep-resistant magnesium alloy for casting
JP4212893B2 (ja) 構造材に用いる自硬化性アルミニウム合金
RU2639903C2 (ru) Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия
RU2716568C1 (ru) Деформируемый свариваемый алюминиево-кальциевый сплав
JP2018127708A (ja) 鋳造用アルミニウム合金、アルミニウム合金鋳物製品およびアルミニウム合金鋳物製品の製造方法
Risonarta et al. The Influence of Iron Concentration on the Mechanical Properties of A356 Al Alloy for Car Rims Application
RU2800435C1 (ru) Сплав на основе алюминия
Mizutani et al. Features and Vehicle Application of Heat Resistant Die Cast Magnesium Alloy
RU2048576C1 (ru) Сплав на основе алюминия
WO2024117936A1 (ru) Сплав на основе алюминия
KR20080085664A (ko) 소성 가공용 마그네슘 합금 및 마그네슘 합금 소성가공부재
Kawabata et al. Influence of aluminum content on corrosion resistance of mg-al alloys containing copper and zinc
RU2623932C1 (ru) Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия
RU2081933C1 (ru) Алюминиевый сплав
Shittu et al. Effect of magnesium on some mechanical properties of 1200 Aluminium alloy
Mulyanto et al. Arwin Arwin, Lilis Yuliati, Agung Sugeng Widodo
Trehan et al. The Effect of Misch Metal Additions on the Structure and Workability of Al-Mg (7-100/.) Alloys

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210204

Effective date: 20210204

QB4A Licence on use of patent

Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211229

Effective date: 20211229

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210204

Effective date: 20220119