RU2119544C1

RU2119544C1 - Alluminium-based alloy

Info

Publication number: RU2119544C1
Application number: RU97115744A
Authority: RU
Inventors: И.Л. Тейтель; А.Ю. Сухих
Original assignee: Открытое акционерное общество Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1998-09-27

Abstract

FIELD: metallurgical industry. SUBSTANCE: claimed alloy comprises (wt %): 3.8-4.9 copper; 1.2-1.8 magnesium; 0.3-0.9 manganese; 0.0001-0.3 iron; 0.0001-0.2 silicon; 0.0001-0.1 zinc; 0.0001-0.1 titanium; 0.0001-0.05 nickel; 0.0001-0.0004 sulfur; and the aluminium balance. Use of alloy makes it possible to increase strength of metal if sharp notches are present. EFFECT: improved properties of the aluminium-based alloy. 1 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к деформируемым алюминиевым сплавам системы Al-Cu-Mg. The invention relates to metallurgy, namely to deformable aluminum alloys of the Al-Cu-Mg system.

Известен сплав на основе алюминия марки Д16ч, содержащий следующие компоненты, мас.%:
Медь - 3,8 - 4,9
Магний - 1,2 - 1,8
Марганец - 0,3 - 0,9
Железо - Не более 0,3
Кремний - Не более 0,2
Цинк - Не более 0,1
Титан - Не более 0,1
Никель - Не более 0,05
Алюминий - Основа
(Отраслевой стандарт ОСТ 190048-90 "Сплавы алюминиевые деформируемые. Марки" - Издание официальное, с.4 УДК 669.715) - прототип.Known alloy based on aluminum brand D16ch, containing the following components, wt.%:
Copper - 3.8 - 4.9
Magnesium - 1.2 - 1.8
Manganese - 0.3 - 0.9
Iron - No more than 0.3
Silicon - Not more than 0.2
Zinc - Not more than 0.1
Titanium - Not more than 0.1
Nickel - Not more than 0.05
Aluminum - Base
(Industry standard OST 190048-90 "Wrought aluminum alloys. Stamps" - Official Edition, p.4 UDC 669.715) - prototype.

Данный сплав имеет недостаточно высокую прочность при испытании на разрыв как гладких, так и надрезанных образцов. This alloy does not have a sufficiently high strength during the tensile test of both smooth and incised samples.

Для ряда силовых элементов конструкций летательных аппаратов первостепенное значение имеет прочность металла при испытании образцов с острым надрезом, которая определяет долговечность и надежность конструкций, поскольку, как правило, в процессе эксплуатации именно по трещинам (надрезам) происходит их разрушение. For a number of strength elements of aircraft structures, metal strength is of primary importance when testing specimens with a sharp notch, which determines the durability and reliability of structures, since, as a rule, their destruction occurs during cracks (notches) during operation.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка сплава на основе алюминия, обладающего высокой прочностью при наличии острых надрезов. The problem to which the invention is directed is the development of an alloy based on aluminum having high strength in the presence of sharp incisions.

Указанный технический результат достигается тем, что сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, марганец, железо, кремний, цинк, титан, никель, дополнительно содержит серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Медь - 3,8-4,9
Магний - 1,2-1,8
Марганец - 0,3-0,9
Железо - 0,0001-0,3
Кремний - 0,0001 - 0,2
Цинк - 0,0001-0,1
Титан - 0,0001-0,1
Никель - 0,0001-0,05
Сера - 0,0001-0,0004
Алюминий - Остальное
Регламентированное введение серы в состав сплава при сохранении процентного содержания других легирующих элементов и примесей приводит к повышению предела прочности при испытании образцов на разрыв.The specified technical result is achieved in that the aluminum-based alloy containing copper, magnesium, manganese, iron, silicon, zinc, titanium, nickel, additionally contains sulfur in the following ratio, wt.%:
Copper - 3.8-4.9
Magnesium - 1.2-1.8
Manganese - 0.3-0.9
Iron - 0.0001-0.3
Silicon - 0.0001 - 0.2
Zinc - 0.0001-0.1
Titanium - 0.0001-0.1
Nickel - 0.0001-0.05
Sulfur - 0.0001-0.0004
Aluminum - Else
The regulated introduction of sulfur into the alloy composition while maintaining the percentage of other alloying elements and impurities leads to an increase in the tensile strength when testing samples.

При содержании серы меньше 0,0001% не достигается требуемый уровень прочностных свойств, а при содержании серы больше 0,0004% она концентрируется по границам зерен, придавая им хрупкость, что снижает относительное сужение и относительное удлинение. With a sulfur content of less than 0.0001%, the required level of strength properties is not achieved, and with a sulfur content of more than 0.0004%, it is concentrated along the grain boundaries, giving them brittleness, which reduces relative narrowing and elongation.

Технология, позволяющая регламентировать содержание серы при выплавке алюминиевого сплава, является "ноу-хау" производства. The technology that allows you to regulate the sulfur content in the smelting of aluminum alloy is the know-how of production.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного сплава на основе алюминия, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "новизна". The analysis of the prior art carried out by the applicant made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by sets of features identical to all the features of the claimed aluminum-based alloy. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителя уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень". The search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototypes of the claimed invention have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From a particular applicant of the prior art, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the specified technical result has not been revealed. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Пример. Из слитков сплава Д16ч и заявленного состава изготовили кованные прутки, провели термообработку по режиму Т. Example. Forged bars were made from D16ch alloy ingots and the claimed composition, heat treatment was carried out according to mode T.

Химический состав сплавов приведен в табл.1. The chemical composition of the alloys is given in table 1.

Результаты испытания механических свойств образцов, вырезанных в продольном направлении волокон кованных прутков, приведены в табл.2. The results of testing the mechanical properties of samples cut in the longitudinal direction of the fibers of forged rods are shown in Table 2.

Как видно из табл.2 прочность σ_в заявленного сплава повышается на 3,8% у гладких образцов и на 8% у образцов с надрезом.As can be seen from table 2, the strength σ _{in the} claimed alloy increases by 3.8% in smooth samples and by 8% in samples with a notch.

Таким образом, приведенные сведения показывают, что при осуществлении заявленного изобретения выполняются следующие условия:
- средства, воплощающие изобретение при его осуществлении, предназначены для использования в промышленности, а именно: в металлургии:
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных или других известных до даты подачи заявки средств и методов:
- средства, воплощающие изобретение при его осуществлении, способны обеспечить получение указанного технического результата.Thus, the above information shows that when implementing the claimed invention, the following conditions are met:
- means embodying the invention in its implementation, are intended for use in industry, namely: in metallurgy:
- for the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the described or other means and methods known before the filing date of the application has been confirmed:
- means embodying the invention in its implementation, are able to provide the specified technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "industrial applicability".

Claims

An aluminum-based alloy containing copper, magnesium, manganese, iron, silicon, zinc, titanium, nickel, characterized in that it additionally contains sulfur in the following ratio, wt.%:
Copper - 3.8 - 4.9
Magnesium - 1.2 - 1.8
Manganese - 0.3 - 0.9
Iron - 0.0001 - 0.3
Silicon - 0.0001 - 0.2
Zinc - 0.0001 - 0.1
Titanium - 0.0001 - 0.1
Nickel - 0.0001 - 0.05
Sulfur - 0.0001 - 0.0004
Aluminum - The rest,