RU2243279C1 - Magnesium-based alloy and product made from the same - Google Patents
Magnesium-based alloy and product made from the sameInfo
- Publication number
- RU2243279C1 RU2243279C1 RU2003126139/02A RU2003126139A RU2243279C1 RU 2243279 C1 RU2243279 C1 RU 2243279C1 RU 2003126139/02 A RU2003126139/02 A RU 2003126139/02A RU 2003126139 A RU2003126139 A RU 2003126139A RU 2243279 C1 RU2243279 C1 RU 2243279C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- magnesium
- mechanical properties
- based alloy
- same
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims abstract description 19
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FYOZFGWYYZDOQH-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Nb] Chemical compound [Mg].[Nb] FYOZFGWYYZDOQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- QRNPTSGPQSOPQK-UHFFFAOYSA-N magnesium zirconium Chemical compound [Mg].[Zr] QRNPTSGPQSOPQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочных коррозионностойких сплавов на основе магния, предназначенных для изготовления реборд, барабанов колес самолетов и т.д., применяемых в авиационной технике.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to the production of high-strength corrosion-resistant alloys based on magnesium, intended for the manufacture of flanges, drums of aircraft wheels, etc., used in aircraft.
Известен сплав ZK60A фирмы Magnesium Elektron Ltd, Англия, имеющий следующий химический состав, мас.%:Known alloy ZK60A company Magnesium Elektron Ltd, England, having the following chemical composition, wt.%:
Zn 4,8-6,2Zn 4.8-6.2
Zrmin 0,45Zr min 0.45
Mg ОстальноеMg Else
(ASTM Standart Specification for Magnesium Alloy Forgings, В 91-87)(ASTM Standart Specification for Magnesium Alloy Forgings, B 91-87)
Сплав обладает недостаточно высокими механическими свойствами. Недостатком изделия, выполненного из этого сплава, является склонность к ликвации структурных составляющих сплава в отливках и наличие микрорыхлот различной степени.The alloy has insufficiently high mechanical properties. The disadvantage of the product made of this alloy is the tendency to segregate the structural components of the alloy in the castings and the presence of microroughs of varying degrees.
Известен сплав марки МЛ 12 на основе магния, следующего химического состава, мас.%:Known alloy brand ML 12 based on magnesium, the following chemical composition, wt.%:
Zn 4,0-5,0Zn 4.0-5.0
Zr 0,6-1,1Zr 0.6-1.1
Примеси ≤0,22Impurities ≤0.22
Mg ОстальноеMg Else
(ГОСТ 2856-79. Сплавы магниевые литейные. Технические требования.)(GOST 2856-79. Foundry magnesium alloys. Technical requirements.)
Изделиями из этого сплава являются, например, колеса самолетов, барабаны, реборды и т.д.Products from this alloy are, for example, aircraft wheels, drums, flanges, etc.
Недостатками сплава являются низкие механические свойства. Недостатками изделий из известного сплава являются сравнительно низкие механические свойства и ограниченная номенклатура производства изделий.The disadvantages of the alloy are low mechanical properties. The disadvantages of products from the known alloy are relatively low mechanical properties and a limited range of products.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является литейный сплав на основе магния следующего химического состава, мас.%:The closest analogue, taken as a prototype, is a casting alloy based on magnesium of the following chemical composition, wt.%:
Zn 5-7Zn 5-7
Zr 0,6-1,1Zr 0.6-1.1
Cd 0,1-3Cd 0.1-3
Be ≤0,05Be ≤0.05
Mg ОстальноеMg Else
Сплав может дополнительно содержать, мас.%:The alloy may additionally contain, wt.%:
Ti ≤0,1Ti ≤ 0.1
Са ≤0,3CA ≤0.3
РЗМ ≤0,5REM ≤0.5
(А.с. СССР №206837)(A.S. USSR No. 206837)
Сплав содержит в качестве примесей алюминий, железо, кремний, медь, никель.The alloy contains aluminum, iron, silicon, copper, nickel as impurities.
Изделиями из сплава-прототипа являются, например, кронштейны, фермы, детали управления, барабаны, детали приборов, агрегатов и др.Products from the prototype alloy are, for example, brackets, trusses, control parts, drums, parts of devices, assemblies, etc.
Недостатками сплава-прототипа являются недостаточно высокие коррозионная стойкость и механические свойства при нормальной и повышенной температурах.The disadvantages of the prototype alloy are not high enough corrosion resistance and mechanical properties at normal and elevated temperatures.
Недостатками изделий из сплава-прототипа являются пониженный ресурс и надежность при их эксплуатации.The disadvantages of the alloy prototype are the reduced resource and reliability during their operation.
Технической задачей изобретения является создание сплава на основе магния и изделия, полученного из него, с повышенными коррозионными и механическими свойствами при нормальной и повышенной температурах, высокой чистотой по примесям железа, кремния, меди.An object of the invention is the creation of an alloy based on magnesium and the product obtained from it, with increased corrosion and mechanical properties at normal and elevated temperatures, high purity by impurities of iron, silicon, copper.
Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен сплав на основе магния, включающий цинк, кадмий, цирконий, бериллий и титан, который дополнительно содержит висмут и ниобий при следующих соотношениях компонентов, мас.%:The stated technical problem is achieved by the fact that the proposed alloy based on magnesium, including zinc, cadmium, zirconium, beryllium and titanium, which additionally contains bismuth and niobium in the following ratios of components, wt.%:
Zn 6,5-9,5Zn 6.5-9.5
Cd 0,01-1,4Cd 0.01-1.4
Zr 0,7-1,2Zr 0.7-1.2
Bi 0,01-0,8Bi 0.01-0.8
Nb 0,01-0,6Nb 0.01-0.6
Ti 0,004-0,01Ti 0.004-0.01
Be 0,0006-0,001Be 0,0006-0,001
Mg ОстальноеMg Else
и изделие, выполненное из него.and an article made from it.
Авторами установлено, что дополнительное содержание висмута и ниобия при заявленных соотношениях других компонентов в сплаве на основе магния обеспечивает полное прохождение процесса модифицирования и рафинирования сплава, повышая этим механические свойства при нормальной и повышенной температурах и коррозионную стойкость.The authors found that the additional content of bismuth and niobium with the stated ratios of other components in the magnesium-based alloy ensures the complete passage of the process of modification and refinement of the alloy, thereby increasing the mechanical properties at normal and elevated temperatures and corrosion resistance.
Пример осуществления.An example implementation.
В тигельную печь загружают магний, после его расплавления в расплав вводят компоненты сплава. Цирконий и ниобий вводят в сплав из лигатур магний-цирконий и магний-ниобий. Затем выполняются технологические операции, необходимые в процессе приготовления сплава, в том числе операция введения в жидкий сплав бериллия для снижения окисляемости сплава в процессе его плавки и разливки по формам. Готовый жидкий сплав разливают в литейные песчаные формы или в кокиль. Плавки и исследования проводились на трех составах предлагаемого сплава и на одном составе сплава-прототипа, указанных в таблице №1.Magnesium is loaded into the crucible furnace, after its melting, alloy components are introduced into the melt. Zirconium and niobium are introduced into the alloy of magnesium-zirconium and magnesium-niobium alloys. Then, the technological operations necessary for the preparation of the alloy are performed, including the operation of introducing beryllium into the liquid alloy to reduce the oxidizability of the alloy during its melting and casting in molds. The finished liquid alloy is poured into foundry sand molds or in a chill mold. Swimming trunks and studies were carried out on three compositions of the proposed alloy and on one composition of the prototype alloy, shown in table No. 1.
Механические свойства и коррозионная стойкость исследовались на образцах в термообработанном состоянии по режимам Т6 и T61. Коррозионная стойкость образцов определялась по количеству выделившегося водорода при испытании их в 3%-ном растворе хлористого натрия в течение 48 ч.The mechanical properties and corrosion resistance were studied on samples in a heat-treated state according to the T6 and T61 modes. The corrosion resistance of the samples was determined by the amount of hydrogen released when testing them in a 3% solution of sodium chloride for 48 hours.
Механические свойства и коррозионная стойкость различных составов предлагаемого сплава и сплава-прототипа приводятся в таблице №2.The mechanical properties and corrosion resistance of various compositions of the proposed alloy and prototype alloy are given in table No. 2.
Анализ данных таблиц №1 и №2 показывает, что предлагаемый сплав превосходит сплав-прототип по следующим характеристикам:Analysis of the data in tables No. 1 and No. 2 shows that the proposed alloy is superior to the prototype alloy in the following characteristics:
При температуре 20°С: по пределу прочности на 10-20%, по пределу текучести на 15-25%.At a temperature of 20 ° C: by tensile strength by 10-20%, by yield strength by 15-25%.
При температуре 150°С: по пределу прочности на 11-20%, по пределу текучести на 18-38%, по коррозионной стойкости в 2,0-3,6 раза.At a temperature of 150 ° C: by tensile strength by 11-20%, by yield strength by 18-38%, by corrosion resistance by 2.0-3.6 times.
Предлагаемый сплав не токсичен, его производство не требует дополнительного оборудования, а изделия из него в сравнении с изделиями из сплава-прототипа имеют более высокую надежность, длительный ресурс и могут эксплуатироваться во всеклиматических условиях.The proposed alloy is non-toxic, its production does not require additional equipment, and products from it, in comparison with products from the prototype alloy, have higher reliability, long life and can be operated in all climatic conditions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003126139/02A RU2243279C1 (en) | 2003-08-27 | 2003-08-27 | Magnesium-based alloy and product made from the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003126139/02A RU2243279C1 (en) | 2003-08-27 | 2003-08-27 | Magnesium-based alloy and product made from the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2243279C1 true RU2243279C1 (en) | 2004-12-27 |
| RU2003126139A RU2003126139A (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=34388515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003126139/02A RU2243279C1 (en) | 2003-08-27 | 2003-08-27 | Magnesium-based alloy and product made from the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2243279C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2318031C1 (en) * | 2006-11-15 | 2008-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Alloy on the basis of magnesium and the article produced out of it |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3947268A (en) * | 1973-08-24 | 1976-03-30 | Vera Viktorovna Tikhonova | Magnesium-base alloy |
| WO2002083964A1 (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-24 | Yonsei University | Quasi-crystalline phase hardened magnesium alloy with excellent hot formability and method for preparing the same |
| RU2198234C2 (en) * | 2001-02-09 | 2003-02-10 | Государственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Magnesium-based alloy and article made from this alloy |
-
2003
- 2003-08-27 RU RU2003126139/02A patent/RU2243279C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3947268A (en) * | 1973-08-24 | 1976-03-30 | Vera Viktorovna Tikhonova | Magnesium-base alloy |
| RU2198234C2 (en) * | 2001-02-09 | 2003-02-10 | Государственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Magnesium-based alloy and article made from this alloy |
| WO2002083964A1 (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-24 | Yonsei University | Quasi-crystalline phase hardened magnesium alloy with excellent hot formability and method for preparing the same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 2856-79. - М.: Издательство стандартов, 1979. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2318031C1 (en) * | 2006-11-15 | 2008-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Alloy on the basis of magnesium and the article produced out of it |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003126139A (en) | 2005-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11332809B2 (en) | Methods and process to improve mechanical properties of cast aluminum alloys at ambient temperature and at elevated temperatures | |
| US7108042B2 (en) | Aluminum diecasting alloy | |
| WO2018103632A1 (en) | Mg-gd-y-zn-zr alloy with high strength and toughness, corrosion resistance and anti-flammability and process for preparing the same | |
| JP6685222B2 (en) | Aluminum alloy composites with improved high temperature mechanical properties | |
| WO2016015488A1 (en) | Aluminum alloy and preparation method therefor and application thereof | |
| CN105525134B (en) | A kind of high-strength alloy and preparation method thereof | |
| CA2574962A1 (en) | An al-si-mg-zn-cu alloy for aerospace and automotive castings | |
| JP2013529255A (en) | Aluminum alloy and aluminum alloy casting | |
| CN107587012B (en) | A kind of lightweight casting Al-Si-Li alloy material and preparation method thereof | |
| WO2016074423A1 (en) | Magnesium alloy and preparation method and use thereof | |
| JP6229130B2 (en) | Cast aluminum alloy and casting using the same | |
| JP2020521881A (en) | High strength aluminum alloy | |
| JP6590814B2 (en) | High performance creep resistant magnesium alloy | |
| CN107675038B (en) | A kind of lightweight casting Al-Si-Li-Cu alloy material and preparation method thereof | |
| EP3640356B1 (en) | High thermal conductivity magnesium alloy, inverter housing, inverter and automobile | |
| CN107699747B (en) | A kind of high Cu content Al-Si-Li-Cu casting alloy and preparation method thereof | |
| US20110014084A1 (en) | High strength, creep resistant zinc alloy | |
| WO2016074424A1 (en) | Magnesium alloy and preparation method and use thereof | |
| JPH03503661A (en) | Ingot cast magnesium alloy with improved corrosion resistance | |
| RU2243279C1 (en) | Magnesium-based alloy and product made from the same | |
| CN105154733A (en) | Novel non-rare earth cast magnesium alloy and preparation method thereof | |
| KR920001628B1 (en) | High strength cast zinc alloys and dies and die-cast products of this alloy | |
| Mingbo et al. | Microstructure, tensile and creep properties of as-cast Mg-3.8 Zn-2.2 Ca-xCe (x= 0, 0.5, 1 and 2 wt.%) magnesium alloys | |
| RU2198234C2 (en) | Magnesium-based alloy and article made from this alloy | |
| RU2230814C1 (en) | Magnesium-based alloy and product manufactured therefrom |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170928 |