сплав на основе алюминия ак 7мгм

Формула изобретения

Сплав на основе алюминия, содержащий кремний, магний и медь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хром и свинец при следующем соотношении компонентов, мас.

Кремний 6 8

Магний 0,5 0,9

Медь 0,4 0,8

Хром 0,01 0,25

Свинец 0,01 0,25

Алюминий Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к литейным сплавам на основе алюминия.

Наилучшими литейными свойствами среди алюминиевых сплавов обладают безмедистые силумины, которые при наличии небольшой добавки магния имеют неплохой комплекс механических свойств.

Известен сплав АК7пч (АЛ9-1) [1] содержащий, мас.

Кремний 7-8

Магний 0,25-0,4

Титан 0,08-0,15

Алюминий Остальное

Основным недостатком сплава АК7пч является невысокий уровень прочностных свойств, особенно в литом состоянии.

Наиболее близким к предлагаемому является литейный сплав на основе алюминия АК8 (АЛ32) (ГОСТ1583-89, с. 4), который содержит, мас.

Кремний 7,5-9

Магний 0,3-0,5

Медь 1,0-1,5

Марганец 0,3-0,5

Титан 0,1-0,3

Алюминий Остальное

Известный сплав обладает более высокой прочностью, но пониженными литейными свойствами по сравнению с [1]

Целью изобретения является повышение литейных свойств при сохранении уровня прочности.

Для достижения поставленной цели сплав на основе алюминия, содержит кремний, магний и медь, дополнительно содержит хром и свинец при следующем соотношении компонентов, мас.

Кремний 6-8

Магний 0,5-0,9

Медь 0,4-0,8

Хром 0,01-0,25

Свинец 0,01-0,25

Алюминий Остальное

Кремний в заявленных пределах обеспечивает высокие литейные и механические свойства, выбранные концентрации магния и меди позволяют добиться наилучшего сочетания прочности и пластичности благодаря оптимальной легированности алюминиевого твердого раствора, хром модифицирует железистую фазу и повышает однородность структуры, свинец модифицирует морфологию фазы Mg₂Si. При концентрациях хрома и свинца менее нижнего предела их действие незначительно, а при концентрации свыше верхнего предела возникает опасность появления грубых включений избыточных фаз. Снижение концентраций магния и меди менее нижнего уровня приводит к падению прочности, повышение выше верхнего уровня может вызвать охрупчивание. Более высокие концентрации меди кроме того отрицательно влияют на литейные свойства.

Для опробования предлагаемого сплава в лабораторных условиях были приготовлены 6 составов, включая заявленные концентрации и средний состав известного сплава. Сплавы готовили в электрической печи сопротивления из чистых шихтовых материалов (Al, Mg, Si, Cu, Pb) и лигатуры Al-Сr. Механические свойства (временное сопротивление _b и относительное удлинение ) определяли на образцах, вырезанных из плоских кокильных отливок. Сплавы испытывали в литом состоянии. Литейные свойства (горячеломкость) определяли по карандашной пробе, определяя минимальный диаметр стержня, при котором появляются первые трещины. Приведенные в таблице результаты показывают, что предлагаемый сплав (составы 2-4), не уступая известному (состав 6) по механическим свойствам, превосходит его по показателю горячеломкости.

Сплав рекомендуется для получения сложных отливок различными методами литья взамен сплава АЛ9. Предлагаемый значительный экономический эффект связан с устранением операции термообработки, поскольку уровень прочности предлагаемого сплава в литом состоянии находится на уровне прочности сплава АЛ9 после термообработки.

Состав исследованных сплавов и результаты определения их механических свойств приведены в таблице.