[go: up one dir, main page]

RU2230814C1 - Magnesium-based alloy and product manufactured therefrom - Google Patents

Magnesium-based alloy and product manufactured therefrom Download PDF

Info

Publication number
RU2230814C1
RU2230814C1 RU2003106555/02A RU2003106555A RU2230814C1 RU 2230814 C1 RU2230814 C1 RU 2230814C1 RU 2003106555/02 A RU2003106555/02 A RU 2003106555/02A RU 2003106555 A RU2003106555 A RU 2003106555A RU 2230814 C1 RU2230814 C1 RU 2230814C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
magnesium
impurities
based alloy
corrosion resistance
Prior art date
Application number
RU2003106555/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003106555A (en
Inventor
И.Ю. Мухина (RU)
И.Ю. Мухина
З.П. Уриди (RU)
З.П. Уридия
А.Д. Жирнов (RU)
А.Д. Жирнов
И.Е. Ковалев (RU)
И.Е. Ковалев
В.В. Степанов (RU)
В.В. Степанов
В.А. Корчагина (RU)
В.А. Корчагина
К.А. Боков (RU)
К.А. Боков
Г.И. Белкин (RU)
Г.И. Белкин
посов Ю.А. Р (RU)
Ю.А. Ряпосов
И.В. Ваал (RU)
И.В. Ваал
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов"
Priority to RU2003106555/02A priority Critical patent/RU2230814C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230814C1 publication Critical patent/RU2230814C1/en
Publication of RU2003106555A publication Critical patent/RU2003106555A/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to preparation of high-strength, high-purity magnesium-based alloys for use in manufacturing casings, instrument panels, brackets, drums, and other equipment finding use in aircraft engineering. Alloy of invention contains, wt %: zinc 6.8-9.0, zirconium 0.7-1.0, cadmium 0.01-1.0, and additionally niobium 0.01-0.2, titanium 0.0025-0.005, rare-earth metals 0.02-0.6, impurities no more than 0.05. and magnesium - the balance.
EFFECT: improved mechanical strength and increased corrosion resistance.
2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии цветных сплавов, а именно к получению высокопрочных, высокочистых сплавов на основе магния, предназначенных для изготовления корпусов, приборных рам, кронштейнов, барабанов, реборд и других деталей, применяемых в авиационной технике.The invention relates to the field of metallurgy of non-ferrous alloys, and in particular to the production of high-strength, high-purity magnesium-based alloys intended for the manufacture of housings, instrument frames, brackets, drums, flanges and other parts 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 Standard Specification for Magnesium Alloy Forgings, B 91-87).

Сплав обладает недостаточно высокими механическими свойствами.The alloy has insufficiently high mechanical properties.

Недостатком изделия, выполненного из этого сплава, является склонность к ликвации в отливках и образование микрорыхлот различной степени.The disadvantage of the product made of this alloy is the tendency to segregation in castings and the formation of microroughs of varying degrees.

Известен сплав на основе магния, имеющий следующий химический состав, мас.%:Known alloy based on magnesium, having the following chemical composition, wt.%:

Zn 1,8-2,5Zn 1.8-2.5

Zr 0,7-1,0Zr 0.7-1.0

Nd 0,8-1,2Nd 0.8-1.2

Ti 0,1-0,2Ti 0.1-0.2

Mg ОстальноеMg Else

(А.с. СССР №16788810).(A.S. USSR No. 16788810).

Сплав предназначен для изготовления спортивного инвентаря, например спортивного лука.The alloy is intended for the manufacture of sports equipment, such as sports onions.

Недостатками сплава являются невысокая коррозионная стойкость и нестабильные механические свойства в массивных полуфабрикатах.The disadvantages of the alloy are low corrosion resistance and unstable mechanical properties in massive semi-finished products.

Недостатком изделий из известного сплава является различие механических свойств по толщине сечения при производстве массивного литья, что не позволяет применять сплав в авиационной технике.The disadvantage of products from the known alloy is the difference in mechanical properties over the thickness of the section in the manufacture of massive casting, which does not allow the use of alloy in aircraft.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является сплав на основе магния МЛ8 следующего химического состава, мас.%:The closest analogue, taken as a prototype, is an alloy based on magnesium ML8 of the following chemical composition, wt.%:

Zn 5,5-6,6Zn 5.5-6.6

Zr 0,7-1,1Zr 0.7-1.1

Cd 0,2-0,8Cd 0.2-0.8

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, корпуса, кронштейны, реборды, применяющиеся в авиакосмической технике.Products from this alloy are, for example, housings, brackets, flanges used in aerospace engineering.

Недостатками сплава-прототипа являются невысокие прочностные характеристики, высокое содержание вредных примесей и низкая коррозионная стойкость. Эти недостатки не позволяют применять сплав МЛ8 в качестве высоконагруженных деталей авиационной техники, работающих во всех климатических условиях.The disadvantages of the prototype alloy are low strength characteristics, high content of harmful impurities and low corrosion resistance. These shortcomings do not allow the use of the ML8 alloy as highly loaded parts of aviation equipment operating in all climatic conditions.

Кроме того, недостатком изделий из сплава-прототипа является склонность к образованию кристаллизационных трещин при литье.In addition, the disadvantage of the alloy of the prototype is the tendency to the formation of crystallization cracks during casting.

Технической задачей изобретения является создание сплава на основе магния и изделия, полученные из него, с повышенными прочностными и коррозионными характеристиками, высокой чистотой по примесям: железу, кремнию, меди.An object of the invention is the creation of an alloy based on magnesium and products obtained from it, with increased strength and corrosion characteristics, high purity by impurities: iron, silicon, copper.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен сплав на основе магния, включающий цинк, цирконий, кадмий и примеси, который дополнительно содержит ниобий, титан и редкоземельные металлы РЗМ, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical task is achieved by the fact that the proposed alloy based on magnesium, including zinc, zirconium, cadmium and impurities, which additionally contains niobium, titanium and rare earth metals REM, with the following ratio of components, wt.%:

Zn 6,8-9,0Zn 6.8-9.0

Zr 0,7-1,0Zr 0.7-1.0

Cd 0,01-1,0Cd 0.01-1.0

Nb 0,01-0,2Nb 0.01-0.2

Ti 0,0025-0,005Ti 0.0025-0.005

РЗМ 0,02-0,6REM 0.02-0.6

примеси Не более 0,05impurities Not more than 0.05

Mg ОстальноеMg Else

и изделие, выполненное из него.and an article made from it.

При введении ниобия, титана и редкоземельных металлов в сплав на основе магния при соотношении других компонентов в заявляемых пределах повышаются механические свойства и коррозионная стойкость сплава, что позволяет применять изделия из него для работы во всех климатических условиях.When niobium, titanium, and rare-earth metals are introduced into a magnesium-based alloy with a ratio of other components within the claimed limits, the mechanical properties and corrosion resistance of the alloy increase, which allows it to be used for work in all climatic conditions.

Эффект снижения содержания примесей и повышения коррозионной стойкости сплава достигается за счет рафинирующего действия титана и ниобия, которые, взаимодействуя с примесями (железом, кремнием, медью, никелем), образуют в расплаве многочисленные соединения, выпадающие в виде осадка при температурах, превышающих температуру затвердевания сплава.The effect of reducing the content of impurities and increasing the corrosion resistance of the alloy is achieved due to the refining action of titanium and niobium, which, interacting with impurities (iron, silicon, copper, nickel), form numerous compounds in the melt that precipitate in the form of a precipitate at temperatures exceeding the solidification temperature of the alloy .

Пример осуществленияImplementation example

В тигельную печь загружают магний, после его расплавления в расплав вводят составляющие сплава. Ниобий вводят в сплав из лигатуры магний - ниобий или из лигатуры магний - ниобий - РЗМ. Далее выполняются технологические операции, необходимые в процессе его приготовления. Готовый жидкий сплав разливают в песчаные формы или в кокиль. Химический состав предлагаемого сплава и сплава-прототипа представлен в таблице 1.Magnesium is loaded into the crucible furnace, after its melting, alloy components are introduced into the melt. Niobium is introduced into the alloy from the ligature of magnesium — niobium or from the ligature of magnesium — niobium — REM. Next, the technological operations necessary in the process of its preparation are carried out. The finished liquid alloy is poured into sand forms or into a chill mold. The chemical composition of the proposed alloy and prototype alloy are presented in table 1.

Механические свойства образцов исследовали в термообработанном состоянии по режиму Т6 и Т61. Коррозионную стойкость определяли в литом состоянии в 3% растворе NaCl по количеству выделившегося водорода. Сравнительные свойства предлагаемого сплава и сплава-прототипа представлены в таблице 2.The mechanical properties of the samples were investigated in a heat-treated state according to the T6 and T61 modes. Corrosion resistance was determined in the molten state in a 3% NaCl solution by the amount of hydrogen released. Comparative properties of the proposed alloy and prototype alloy are presented in table 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Анализ таблиц 1 и 2 показывает, что механические свойства предлагаемого сплава по сравнению со сплавом-прототипом выше:The analysis of tables 1 and 2 shows that the mechanical properties of the proposed alloy compared to the prototype alloy above:

по пределу прочности на 20-25%;by tensile strength by 20-25%;

по пределу текучести на 30-35%;yield strength by 30-35%;

по относительному удлинению в 1,5-2,5 раза;relative elongation of 1.5-2.5 times;

по чистоте (суммарному содержанию вредных примесей) в 4 раза;purity (total content of harmful impurities) 4 times;

по коррозионной стойкости в 3% растворе NaCl в 2,0 раза.the corrosion resistance in a 3% NaCl solution is 2.0 times.

Таким образом, применение предлагаемого сплава на основе магния позволит получать изделия с повышенными механическими свойствами и коррозионной стойкостью, способные работать во всех климатических условиях.Thus, the use of the proposed magnesium-based alloy will allow to obtain products with improved mechanical properties and corrosion resistance, capable of working in all climatic conditions.

Изделия из предлагаемого сплава имеют высокую надежность и ресурс.Products from the proposed alloy have high reliability and resource.

Claims (2)

1. Сплав на основе магния, содержащий цинк, цирконий, кадмий и примеси, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ниобий, титан и редкоземельные металлы (РЗМ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Magnesium-based alloy containing zinc, zirconium, cadmium and impurities, characterized in that it additionally contains niobium, titanium and rare earth metals (REM) in the following ratio, wt.%: Zn 6,8-9,0Zn 6.8-9.0 Zr 0,7-1,0Zr 0.7-1.0 Cd 0,01-1,0Cd 0.01-1.0 Nb 0,01-0,2Nb 0.01-0.2 Ti 0,0025-0,005Ti 0.0025-0.005 РЗМ 0,02-0,6REM 0.02-0.6 Примеси Не более 0,05Impurities Not more than 0.05 Mg ОстальноеMg Else 2. Изделие из сплава на основе магния, отличающееся тем, что оно выполнено из сплава по п.1.2. A product of an alloy based on magnesium, characterized in that it is made of an alloy according to claim 1.
RU2003106555/02A 2003-03-12 2003-03-12 Magnesium-based alloy and product manufactured therefrom RU2230814C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003106555/02A RU2230814C1 (en) 2003-03-12 2003-03-12 Magnesium-based alloy and product manufactured therefrom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003106555/02A RU2230814C1 (en) 2003-03-12 2003-03-12 Magnesium-based alloy and product manufactured therefrom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2230814C1 true RU2230814C1 (en) 2004-06-20
RU2003106555A RU2003106555A (en) 2004-09-27

Family

ID=32846845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003106555/02A RU2230814C1 (en) 2003-03-12 2003-03-12 Magnesium-based alloy and product manufactured therefrom

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230814C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU172050A1 (en) * 1963-10-03 1965-06-22 Организаци Государственного комитета авиационной HIGH-STRENGTH MAGNETIC ALLOY
CH611650A5 (en) * 1974-12-30 1979-06-15 Magnesium Elektron Ltd Magnesium-based alloys and process for their preparation
JP2001059125A (en) * 1999-06-17 2001-03-06 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Heat resistant magnesium alloy

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU172050A1 (en) * 1963-10-03 1965-06-22 Организаци Государственного комитета авиационной HIGH-STRENGTH MAGNETIC ALLOY
CH611650A5 (en) * 1974-12-30 1979-06-15 Magnesium Elektron Ltd Magnesium-based alloys and process for their preparation
JP2001059125A (en) * 1999-06-17 2001-03-06 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Heat resistant magnesium alloy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 2856-79 Сплавы магниевые. Технические требования. - М.: Издательство стандартов, 1979. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200190634A1 (en) Method of forming a cast aluminium alloy
US20190390301A1 (en) Methods and process to improve mechanical properties of cast aluminum alloys at ambient temperature and at elevated temperatures
EP2885437B1 (en) Al-nb-b master alloy for grain refining
EP2479304B1 (en) Preparation method for aluminum-zirconium-titanium-carbon intermediate alloy
EP2481822B1 (en) Magnesium-aluminum based alloy with grain refiner
JP2013529255A (en) Aluminum alloy and aluminum alloy casting
KR101264219B1 (en) Mg alloy and the manufacturing method of the same
CN105177382B (en) A kind of high-strength and toughness casting magnesium alloy and preparation method thereof
JP2013155407A (en) Copper alloy and cast product
CN108300921B (en) Beryllium-aluminum-zirconium series multi-element alloy and preparation method thereof
JP6229130B2 (en) Cast aluminum alloy and casting using the same
CN107848034B (en) Method for preparing electrodes from alloys based on nickel-aluminum compounds
CN107699747B (en) A kind of high Cu content Al-Si-Li-Cu casting alloy and preparation method thereof
Yeom et al. Effects of Mg enhancement and heat treatment on microstructures and tensile properties of Al2Ca-added ADC12 die casting alloys
EP3215647A2 (en) Grain refiner for magnesium alloys
JP7096690B2 (en) Aluminum alloys for die casting and aluminum alloy castings
JP6900199B2 (en) Manufacturing method of aluminum alloy for casting, aluminum alloy casting products and aluminum alloy casting products
JP5785836B2 (en) Copper alloys and castings
CN104946948A (en) High-elasticity-modulus cast magnesium alloy and preparation method thereof
RU2230814C1 (en) Magnesium-based alloy and product manufactured therefrom
CN110616356B (en) Er-containing magnesium alloy and preparation method thereof
EP2476764B1 (en) Preparation method of al-zr-c master alloy
WO2024242137A1 (en) Production method for aluminum alloy ingot, continuously cast aluminum alloy rod, and forged aluminum alloy product
US8672020B2 (en) Method for producing aluminum-zirconium-carbon intermediate alloy
RU2243279C1 (en) Magnesium-based alloy and product made from the same