новый обладающий свариваемостью коррозионно-стойкий алюминиево-магниевый сплав с высоким содержанием магния, прежде всего для применения в автомобилестроении

Формула изобретения

1. Обладающий свариваемостью алюминиево-магниевый сплав с высоким содержанием магния, включающий трехкомпонентную алюминиево-скандиево-циркониевую фазу, в состав которого входит по меньшей мере 5-6 мас.% магния (Mg), 0,05-0,15 мас.% циркония (Zr), 0,7-1 мас.% марганца (Мn), 0,01-0,2 мас.% титана (Ti), 0,05-0,5 мас.% одного или нескольких элементов группы, состоящей из скандия (Sc), церия (Се), тербия (Тb) и остальных лантанидов, при этом в его составе содержится по меньшей мере скандий (Sc), 0,005 мас.% церия, а также алюминий (А1) и неизбежные включения кремния (Si) в количестве максимум 0,2 мас.%.

2. Алюминиево-магниевый сплав по п.1, отличающийся тем, что соотношение количеств марганца и скандия составляет меньше двух.

3. Алюминиево-магниевый сплав по п.1, отличающийся тем, что в его составе содержится по меньшей мере 0,15 мас.% скандия (Sc).

4. Алюминиево-магниевый сплав по п.1 или 2, отличающийся тем, что в его составе содержится 0,05-0,45 мас.% одного либо нескольких элементов из группы лантанидов, прежде всего церия (Се), неодима (Nd), европия (Еu), гадолиния (Gd), диспрозия (Dy), гольмия (Но) или эрбия (Еr).

5. Деталь для автотранспортного средства и изготовленная методом прокатки, экструзии, сварки или ковки, отличающаяся тем, что она выполнена из алюминиево-магниевого сплава по любому из пп.1-4.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к обладающему свариваемостью коррозионно-стойкому алюминиево-магниевому сплаву с высоким содержанием магния, содержащему в качестве важного компонента трехкомпонентную алюминий-скандий-циркониевую фазу. Сплав подобного типа известен, например, из патента US 5624632 и благодаря его малой плотности, высокой прочности и коррозионной стойкости вызывает интерес прежде всего для применения в авиастроении. Благодаря добавкам редкоземельных элементов или элементов, подобных редкоземельным, в алюминиево-магниевом сплаве образуются дисперсоиды, способствующие согласно вышеназванному патенту США повышению прочности и коррозионной стойкости. Однако какие-либо данные касательно характеристик свариваемости сплава такого типа в указанном патенте США отсутствуют.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать обладающий свариваемостью, коррозионно-стойкий алюминиево-магниевый сплав с высоким содержанием магния, который по своим свойствам в отношении прочности и коррозионной стойкости по меньшей мере не уступал бы известному сплаву и в дополнение к хорошей свариваемости обладал бы и высоким порогом рекристаллизации. Указанная задача решается благодаря предлагаемому алюминиево-магниевому сплаву согласно п.1 формулы изобретения.

В силу того, что этот новый сплав обладает хорошей способностью к сварке и высокой прочностью, он прежде всего пригоден для изготовления листов для автомобильных кузовов и по сравнению с известным сплавом содержит в качестве легирующих добавок титан, а также церий. Наиболее оптимальные антикоррозионные свойства проявляет сплав, в котором отношение марганца к скандию составляет меньше двух. Содержащаяся в его составе в отличие от известного сплава доля титана способствует дополнительно к действию в качестве модификатора повышению показателя прочности, поскольку титан может заменить цирконий в трехкомпонентной A1-Sc-Zr-фазе, хотя растворимость титана при этом ниже по сравнению с цирконием. Добавки церия также способствуют не только повышению прочности, но и повышению предела текучести при растяжении и термостабильности.

Как было далее установлено, скандий по меньшей мере в определенных пределах можно заменять на тербий. Однако следует учитывать, что при такой замене на тербий для достижения тех же свойств, что и вышеуказанные, требуется вводить добавки тербия в большем по сравнению с заменяемым скандием количестве.

Особенно прочный и коррозионно-стойкий сплав содержит по меньшей мере 0,15 мас.% скандия. Добавки лантанидов варьируют предпочтительно в пределах от 0,05 до 0,35 мас.%, при этом такие значения в случае применения смеси лантанидов указаны в пересчете на общее количество смеси. В сплаве содержатся неизбежные включения кремния в количестве до 0,2 мас.%, несколько ухудшающие в основном его динамические свойства.