сплав на основе алюминия ак7мгм

Формула изобретения

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

Кремний 6 8

Магний 0,5 0,9

Никель 0,01 0,5

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) (ГОСТ 1583-89, с.2), 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

Наиболее близким к предлагаемому является литейный сплав на основе алюминия АК12МгН (патент N 4954631/02 от 7.02.91), содержащий, мас.

Кремний 10-13

Магний 0,5-0,9

Никель 0,1-1,0

Кобальт 0,01-0,3

Гафний 0,005-0,15

Алюминий Остальное

Известный сплав обладает более высокими прочностными свойствами по сравнению с предыдущим, однако он имеет ряд недостатков: большая чувствительность к примеси железа, которое неизбежно попадает в сплав в процессе приготовления, и наличие в его составе дефицитных компонентов (Со и Нf).

Целью изобретения является снижение чувствительности основных механических свойств к концентрации железа и снижение себестоимости за счет замены дефицитных компонентов более доступными.

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

Кремний 6-8

Магний 0,5-0,9

Никель 0,01-0,5

Хром 0,01-0,25

Свинец 0,01-0,25

Алюминий Остальное

Кремний в заявленных пределах обеспечивает высокие литейные и механические свойства, в том числе в присутствии примеси железа, выбранный диапазон концентрации магния позволяет добиться наилучшего сочетания прочности и пластичности благодаря оптимальной легированности алюминиевого твердого раствора, никель и хром модифицируют железистую фазу и повышают однородность структуры, свинец модифицирует морфологию фазы Mg₂Si. При концентрациях никеля, хрома и свинца менее нижнего предела их действие незначительно, а при концентрации свыше верхнего предела возникает опасность появления грубых включений избыточных фаз.

Для опробования предлагаемого сплава в лабораторных условиях были приготовлены 12 составов, включая заявленные концентрации и средний состав известного сплава. Сплавы готовили в электрической печи сопротивления из чистых шихтовых материалов (Al, Mg, Si, Pb) и лигатур (Al-Ni, Al-Cr, Al-Fe). Механические свойства (временное сопротивление _в и относительное удлинение ) определяли на образцах, вырезанных из плоских кокильных отливок. Сплавы испытывали в литом состоянии. Приведенные в таблице результаты показывают, что предлагаемый сплав (составы 3-8), не уступая известному (составы 11-12) по механическим свойствам при низкой концентрации примеси железа, превосходит его в случае 1% Fe.

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

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