RU2067041C1 - Алюминиевый сплав для упрочняющей наплавки - Google Patents
Алюминиевый сплав для упрочняющей наплавки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067041C1 RU2067041C1 RU94020611A RU94020611A RU2067041C1 RU 2067041 C1 RU2067041 C1 RU 2067041C1 RU 94020611 A RU94020611 A RU 94020611A RU 94020611 A RU94020611 A RU 94020611A RU 2067041 C1 RU2067041 C1 RU 2067041C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- nickel
- strontium
- alloy
- surface welding
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 title 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 229910021326 iron aluminide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910000907 nickel aluminide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Использование: упрочняющая наплавка алюминиевым сплавом наиболее нагруженных зон отдельных деталей современных машин, в частности поршней двигателей. Сущность изобретения: алюминиевый сплав включает кремний, железо, медь, магний, марганец, титан, никель, церий, стронций при следующем соотношении компонентов (мас.%): кремний - 5,0 - 18,0, железо - 1,0 - 8,0, медь - 1,0 - 3,0, магний - 0,5 - 2,0, марганец - 0,5 - 1,5, титан - 0,1 - 0,3, никель - 0,5 - 10,0, церий - 0,05 - 3,0, стронций - 0,05 - 0,1, алюминий - остальное. Соотношение стронция к сумме железо + никель составляет 1 : 160 - 1 : 20. Предлагаемый сплав позволяет на 30 - 50% повысить ресурс работы деталей. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к области создания сварочных проволок на основе алюминия для износостойкой наплавки, с целью упрочнения наиболее нагруженных зон отдельных деталей современных машин и, в частности поршней двигателей.
Известна проволока из алюминиевого сплава свАК10 (ГОСТ 7871-75), содержащая 7 10% кремния, 0,6% железа, 0,2% цинка, 0,1% меди, 0,1% магния.
Использование этой проволоки для износостойкой наплавки наиболее нагруженных деталей из алюминиевых сплавов неэффективна, т.к. в составе проволоки количество легирующих компонентов меньше, чем в составе сплавов, используемых для изготовления высоконагруженных деталей (АЛ25, АЛ30), что уменьшает прочность и износостойкость.
Известен сплав, содержащий 6 12% кремния, до 6% меди, 2 6% магния, до 3% железа, 16 25% никеля, остальное алюминий (заявка ЕПВ (ЕР) N 0095604, B 23 K 35/28, 1983 ). Этот сплав предназначен для наплавки, например поршней двигателей.
Недостатком этого сплава является низкая износостойкость наплавленного слоя, связанная с очень грубыми выделениями фаз на основе алюминидов железа и никеля.
Предлагается сплав для упрочняющей наплавки на основе алюминия, содержащий кремний, железо, медь, магний, никель, марганец, титан, церий, стронций при следующем соотношении компонентов (мас.):
Кремний 5,0 18,0
Железо 1,0 8,0
Медь 1,0 3,0
Магний 0,5 2,0
Марганец 0,5 1,5
Титан 0,1 0,3
Никель 0,5 10,0
Церий 0,05 3,0
Стронций 0,05 0,1
Алюминий Остальное
при соотношении стронция к сумме железо + никель в пределах от 1 160 до 1 20.
Кремний 5,0 18,0
Железо 1,0 8,0
Медь 1,0 3,0
Магний 0,5 2,0
Марганец 0,5 1,5
Титан 0,1 0,3
Никель 0,5 10,0
Церий 0,05 3,0
Стронций 0,05 0,1
Алюминий Остальное
при соотношении стронция к сумме железо + никель в пределах от 1 160 до 1 20.
Техническим результатом разработки предлагаемого сплава является повышение износостойкости наплавленного металла и, как следствие, увеличение срока службы изделий.
Введение марганца, церия, титана, стронция при соотношении элементов в предлагаемых пределах приводит к увеличению степени легирования твердого раствора, измельчению структуры и изменению дисперсности и морфологии эвтектических фаз AlmFenNil. В итоге в наплавленном слое формируется структура, представляющая из себя компактные глобулярные фазы AlmFenNil кристаллизационного происхождения в твердом растворе, отличающемся высокой твердостью как при комнатной, так и при повышенной температуре.
Такой характер структуры обеспечивает высокую износостойкость наплавленного слоя, в том числе при повышенной температуре, которая характерна для условий эксплуатации таких деталей как поршни двигателя.
При содержании компонентов и соотношении Sr к сумме Fe + Ni ниже предлагаемого не обеспечивается диспергирование и изменение морфологии фаз и в итоге не достигается увеличение износостойкости наплавки.
При содержании компонентов и соотношении Sr к сумме Fe + Ni выше предлагаемого описанные структурные изменения резко снижаются вероятно вследствие связывания легирующих компонентов в фазы иного стехиометрического состава и увеличение износостойкости наплавки не достигается.
Сплавы составов, указанных в таблице, были получены в виде проволоки ⌀ 3 мм. Наплавка проволокой осуществлялась методом аргонодуговой сварки на поршни сплава АЛ25 в зоне канавки первого компрессионного кольца. После наплавки из поршня вырезали образцы и испытывали трением о стальную призму при температуре 300oС в течение 10 мин. Износостойкость оценивали по потере массы образца и по диаметру пятна износа.
Исследование микроструктуры наплавленного слоя показало, что при наплавке проволокой из сплава известного состава фазы Al Fe Ni имеют грубую пластинчатую и игольчатую форму, а при наплавке предлагаемым сплавом фазы имеют глобулярную форму.
Анализ результатов испытаний показывает, что использование для упрочняющей наплавки проволоки предлагаемого состава позволяет на 30 40% повысить износостойкость наплавленного металла, что соответственно на 30 50% увеличивает ресурс работы деталей. ТТТ1 ТТТ2
Claims (1)
- Алюминиевый сплав для упрочняющей наплавки, содержащий кремний, железо, медь, магний, никель, отличающийся тем, что сплав дополнительно содержит марганец, титан, церий, стронций при следующем соотношении компонентов, мас.Кремний 5,0 18,0
Железо 1,0 8,0
Медь 1,0 3,0
Магний 0,5 2,0
Марганец 0,5 1,5
Титан 0,1 0,3
Никель 0,5 10,0
Церий 0,05 3,0
Стронций 0,05 0,1
Алюминий Остальное
при соотношении стронция и суммы железо + никель в пределах от 1:160 до 1:20.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94020611A RU2067041C1 (ru) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Алюминиевый сплав для упрочняющей наплавки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94020611A RU2067041C1 (ru) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Алюминиевый сплав для упрочняющей наплавки |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94020611A RU94020611A (ru) | 1996-02-20 |
| RU2067041C1 true RU2067041C1 (ru) | 1996-09-27 |
Family
ID=20156723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94020611A RU2067041C1 (ru) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Алюминиевый сплав для упрочняющей наплавки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2067041C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361710C1 (ru) * | 2008-02-12 | 2009-07-20 | Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | Прутки из алюмоматричного композиционного материала для наплавки износостойких покрытий |
| RU2458171C2 (ru) * | 2007-05-24 | 2012-08-10 | Алюминиум Райнфельден ГмбХ | Жаропрочный алюминиевый сплав |
| US9038704B2 (en) | 2011-04-04 | 2015-05-26 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Aluminum alloy compositions and methods for die-casting thereof |
-
1994
- 1994-06-02 RU RU94020611A patent/RU2067041C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка ЕПВ N 0095604, кл. В 2З К 35/28, 1983. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458171C2 (ru) * | 2007-05-24 | 2012-08-10 | Алюминиум Райнфельден ГмбХ | Жаропрочный алюминиевый сплав |
| US8574382B2 (en) | 2007-05-24 | 2013-11-05 | Aluminium Rheinfelden Gmbh | Heat-resistant aluminium alloy |
| RU2361710C1 (ru) * | 2008-02-12 | 2009-07-20 | Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | Прутки из алюмоматричного композиционного материала для наплавки износостойких покрытий |
| US9038704B2 (en) | 2011-04-04 | 2015-05-26 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Aluminum alloy compositions and methods for die-casting thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4055177B2 (ja) | 機械的強度の優れたダイカスト用アルミニウム合金及びそれを用いたボールジョイント装置 | |
| RU2001145C1 (ru) | Литейный сплав на основе алюмини | |
| RU2067041C1 (ru) | Алюминиевый сплав для упрочняющей наплавки | |
| JPS59193238A (ja) | 耐摩耗性押出鍛造用アルミニウム合金 | |
| JP2923578B2 (ja) | 耐摩耗性アルミニウム合金 | |
| JPS58503B2 (ja) | タイネツセイアルミニウムシヨウケツゴウキン | |
| JPH10226840A (ja) | ピストン用アルミニウム合金 | |
| RU2012622C1 (ru) | Сплав на основе меди | |
| RU2012633C1 (ru) | Литейный сплав на основе алюминия | |
| RU2082806C1 (ru) | Литейный алюминиевый сплав | |
| SU1573044A1 (ru) | Сплав на основе алюмини | |
| BG51113A1 (en) | Aluminum-based casting alloy | |
| SU1657320A1 (ru) | Состав шихты порошковой проволоки | |
| JPH0649572A (ja) | ダイカスト用高強度亜鉛合金及び亜鉛合金ダイカスト部品 | |
| JPH02149630A (ja) | 内燃機関用ピストン材料 | |
| JPH06235041A (ja) | 耐熱性に優れた鋳物用マグネシウム基合金 | |
| JP2693175B2 (ja) | 耐熱性に優れたアルミニウム合金 | |
| SU1743772A1 (ru) | Припой дл пайки алюмини и его сплавов | |
| RU2138574C1 (ru) | Литейный сплав на основе алюминия | |
| RU2030475C1 (ru) | Антифрикционный сплав на основе алюминия | |
| RU2012629C1 (ru) | Сплав на основе меди | |
| SU1678881A1 (ru) | Сплав на основе магни | |
| RU1709746C (ru) | Износостойкий сплав на основе алюминия | |
| GB2066853A (en) | Zinc-based alloys | |
| SU805643A1 (ru) | Литейный сплав на основе алюмини |