сплав на основе алюминия
Классы МПК: | C22C21/04 модифицированные алюминиево-кремниевые сплавы |
Патентообладатель(и): | Щепочкина Юлия Алексеевна (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-11-26 публикация патента:
20.04.2009 |
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе алюминия, которые могут быть использованы для изготовления поршней, головок цилиндров и других деталей, работающих при температурах до +275°С. Сплав на основе алюминия содержит, мас.%: кремний 9,0-11,0, медь 0,7-1,1, магний 0,15-0,25, марганец 0,6-0,7, иттрий 0,05-0,1, стронций 0,001-0,003, лантан 0,001-0,003, ванадий 1,1-1,5, калий 0,0001-0,0002, алюминий - остальное. Получают сплав, обладающий повышенной прочностью. 1 табл.
Формула изобретения
Сплав на основе алюминия, содержащий кремний, медь, магний, марганец, иттрий, стронций, лантан, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ванадий и калий при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремний 9,0-11,0, медь 0,7-1,1, магний 0,15-0,25, марганец 0,6-0,7, иттрий 0,05-0,1, стронций 0,001-0,003, лантан 0,001-0,003, ванадий 1,1-1,5, калий 0,0001-0,0002, алюминий остальное.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе алюминия, которые могут быть использованы для изготовления поршней, головок цилиндров и других деталей, работающих при температурах до +275°С.
Известен также сплав на основе алюминия, содержащий, мас.%: кремний 8,0-12,0; медь 1,0-2,0; магний 0,05-0,35; марганец 0,02-0,5; иттрий 0,01-0,5; стронций и/или лантан 0,01-0,5; алюминий - остальное [1]. Предел прочности такого сплава при растяжении составляет 240-270 МПа.
Задачей изобретения является повышение прочности сплава.
Технический результат достигается тем, что сплав на основе алюминия, содержащий кремний, медь, магний, марганец, иттрий, стронций, лантан, дополнительно включает ванадий и калий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: кремний 9,0-11,0; медь 0,7-1,1; магний 0,15-0,25; марганец 0,6-0,7; иттрий 0,05-0,1; стронций 0,001-0,003; лантан 0,001-0,003; ванадий 1,1-1,5; калий 0,0001-0,0002; алюминий - остальное.
В таблице приведены составы сплава.
Таблица | |||
Компоненты | Содержание в составах, мас.% | ||
1 | 2 | 3 | |
Кремний | 9,0 | 10,0 | 11,0 |
Медь | 1,1 | 0,9 | 0,7 |
Магний | 0,15 | 0,2 | 0,25 |
Марганец | 0,7 | 0,65 | 0,7 |
Иттрий | 0,1 | 0,08 | 0,05 |
Стронций | 0,003 | 0,002 | 0,001 |
Лантан | 0,001 | 0,002 | 0,003 |
Ванадий | 1,5 | 13 | 1,1 |
Калий | 0,0002 | 0,00015 | 0,0001 |
Алюминий | Остальное | Остальное | Остальное |
Предел прочности при растяжении, МПа | 280-285 | 280-285 | 280-285 |
В составе сплава компоненты проявляют себя следующим образом.
Медь и магний повышают механические свойства сплава. Иттрий, стронций, лантан измельчают структурные составляющие сплава. Калий также способствует измельчению структурных составляющих сплава, повышает его вязкость, но увеличивает пористость. Марганец и ванадий нейтрализуют отрицательное влияние примесей железа на механические свойства сплава, снижают пористость, упрочняют твердый раствор.
Выплавку сплава проводят в тигельных (газовых) печах под флюсом. В качестве покровного флюса может быть использована смесь хлоридов натрия (45 мас.%) и калия (55 мас.%). Флюс целесообразно использовать в количестве 1% от массы шихты.
Сплав подвергают термической обработке по режиму: нагрев под закалку при 530-540°С в течение 2-5 ч, охлаждение в воде при 50-100°С, старение при 170-180°С в течение 15 ч.
Источник информации
1. SU 1767008, С22С 21/04, 1992.
Класс C22C21/04 модифицированные алюминиево-кремниевые сплавы