[go: up one dir, main page]

RU2313594C1 - Сплав на основе алюминия - Google Patents

Сплав на основе алюминия Download PDF

Info

Publication number
RU2313594C1
RU2313594C1 RU2006110664/02A RU2006110664A RU2313594C1 RU 2313594 C1 RU2313594 C1 RU 2313594C1 RU 2006110664/02 A RU2006110664/02 A RU 2006110664/02A RU 2006110664 A RU2006110664 A RU 2006110664A RU 2313594 C1 RU2313594 C1 RU 2313594C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
aluminum
boron
zirconium
titanium
Prior art date
Application number
RU2006110664/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006110664A (ru
Inventor
Владислав Валентинович Тетюхин (RU)
Владислав Валентинович Тетюхин
Александр Ювенальевич Сухих (RU)
Александр Ювенальевич Сухих
Иван Иванович Декун (RU)
Иван Иванович Декун
Игорь Владимирович Ефремов (RU)
Игорь Владимирович Ефремов
Виталий В чеславович Иванов (RU)
Виталий Вячеславович Иванов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
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 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
Priority to RU2006110664/02A priority Critical patent/RU2313594C1/ru
Priority to PCT/RU2007/000155 priority patent/WO2007114737A2/ru
Publication of RU2006110664A publication Critical patent/RU2006110664A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2313594C1 publication Critical patent/RU2313594C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/10Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению сплавов на основе алюминия, предназначенных для изготовления штамповок, в частности штамповок дисков автомобильных колес. Сплав содержит следующие компоненты, мас.%: медь 0.8-2.2, магний 1.2-2.6, марганец 0.2-0.6, железо ≤0.25, кремний ≤0.20, цинк 5.0-6.8, титан ≤0.1, хром 0.08-0.17, цирконий 0.01÷0.12, бор 0.0008-0.005, водород (0,3-4,1)10-5, алюминий - остальное. Сплав обладает оптимальным сочетанием прочности и пластичности, которые гарантируют требуемый уровень эксплуатационных характеристик дисков автомобильных колес, снижение их массы в сочетании с высокой технологичностью при объемной штамповке, особенно изделий сложной формы. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению сплавов на основе алюминия, предназначенных для изготовления штамповок, в частности штамповок дисков автомобильных колес.
Известны сплавы системы Al-Zn-Mg-Cu, например В95, В96ц1, которые используют для производства конструкционных штамповок. Однако сплавы обладают невысокой технологичностью при объемной штамповке, что не позволяет получать сложные по форме штамповки.
За прототип принят известный деформационный сплав 7075, содержащий следующие компоненты, мас.%:
Медь 1.2÷2.0
Магний 2.1÷2.9
Марганец <0.3
Железо <0.50
Кремний <0.40
Цинк 5.1÷6.1
Титан <0.20
Хром 0.18÷0.28
Алюминий остальное (ASTM B221M).
К недостаткам данного сплава относится следующее:
- сплав обладает недостаточной пластичностью в литом состоянии и, естественно, склонностью к образованию трещин при литье;
- сплав содержит большое количество легирующих элементов и примесей (более 10%), что приводит к образованию грубых первичных нерастворимых интерметаллидов и, соответственно, снижает усталостные характеристики изделий.
Технической задачей настоящего изобретения является создание сплава с оптимальным сочетанием прочности и пластичности, которые гарантируют требуемый уровень эксплуатационных характеристик дисков автомобильных колес, снижение их массы в сочетании с высокой технологичностью при объемной штамповке, особенно изделий сложной формы.
Указанный технический результат достигается тем, что сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, марганец, железо, кремний, цинк, титан, хром, согласно изобретению дополнительно содержит цирконий, бор и водород при следующем соотношении компонентов, мас%:
Медь 0.8÷2.2
Магний 1.2÷2.6
Марганец 0.2÷0.6
Железо ≤0.25
Кремний ≤0.20
Цинк 5.0÷6.8
Титан ≤0.1
Хром 0.08÷0.17
Цирконий 0.01÷0.12
Бор 0.0008÷0.005
Водород (0,3-4,1)10-5
Алюминий остальное,
при этом: Ti+Zr+Cr≤0.25%, Cu+Mg+Zn≤8.6%.
Добавка бора и циркония обеспечивает повышение технологичности сплава при деформации, особенно при осадке и объемной штамповке за счет формирования в слитках мелкозернистой однородной структуры. Наличие в сплаве менее 0.0008% бора приводит к формированию в слитках грубой, крупнозернистой структуры и, как следствие, снижению технологичности при деформации.
При содержании в слитках более 0.005% бора образуются скопления интерметаллидов TiB2, снижающие усталостные и пластические характеристики полуфабрикатов.
Присутствие в сплаве водорода способствует образованию гидридов титана, которые, являясь модификаторами, дополнительно измельчают структуру слитка.
При содержании в слитках циркония менее 0,01% в полуфабрикатах образуется неоднородная крупнокристаллическая рекристаллизованная структура, увеличивающая анизотропию свойств по сечению полуфабрикатов.
При содержании циркония более 0,12% появляются первичные интерметаллиды Al3(Zr,Ti), уменьшающие технологичность слитков при деформации и способствующие образованию внутренних дефектов.
Присутствие наряду с сильнейшим антирекристаллизатором цирконием в предлагаемом сплаве в небольших количествах титана и хрома, при их суммарном содержании (Zr+Ti+Cr), не превышающем 0,25%, способствует формированию в штамповках нерек-ристаллизованной структуры с минимальным количеством эвтектических составляющих и отсутствием первичных интерметаллидов переходных элементов с алюминием.
Снижение степени легированности сплава основными компонентами Cu, Mg и Ti (менее 8,6%) уменьшает вероятность образования грубых избыточных фаз и их отрицательное влияние на технологичность при деформации и пластические свойства штамповок.
Пример осуществления изобретения.
В промышленных условиях литейного цеха предприятия заявителя были отлиты опытные слитки алюминиевого сплава с химическим составом, приведенным в таблице 1.
Таблица 1
№ сплава Cu Mg Mn Fe Si Zn Ti Cr Zr В Н
10-5
1 2.2 2.6 0.6 0.25 0.2 5.0 0.1 0.08 0.01 0.0008 4,1
2 1.6 1.2 0.4 0.15 0.1 5.6 0.06 0.12 0.08 0.001 2,7
3 0.8 1.9 0.2 0.20 0.15 6.8 - 0.17 0.12 0.005 0,3
4 1.6 2.4 0.25 0.4 0.3 5.6 0.15 0.25 - -
1-3 предложенный сплав, 4 - известный сплав.
Из слитков после гомогенизации при температурах 455-470°С в течение 20 часов и последующей обточки были изготовлены штамповки дисков автомобильных колес. Штамповки подвергали термической обработке по режиму:
- закалка от температур 465-475°С после выдержки 90 мин в воду с температурой 20-25°С,
- старение по режиму Т2 (I ступень 110-120°С, выдержка 5 часов, II ступень 165-175°С, выдержка 15 часов).
Технологическая пластичность, приведенная в таблице 2, определялась на образцах, отобранных от гомогенизированных слитков.
Таблица 2.
№ сплавов Растяжение Осадка,
%
δ,% Ψ,%
1 82,3 90,4 78
2 85,8 96,4 84
3 81,4 91,3 76
4 72,4 83,2 62
Комплекс механических свойств заявленного и известного сплава представлен в таблице 3.
Таблица 3
№ сплавов σв σ0,2 δ МЦУ, число
циклов до разрушения
РСК,
балл
МПа %
1 518 442 11,4 1090 3
2 510 432 12,6 1100 4
3 525 456 10,8 1050 3
4 476 392 8 1000 4
Как видно из полученных и представленных результатов состав предложенного сплава позволяет повысить технологическую пластичность в 1,2-1,35 раза, пластичность в 1,35-1,6 раза при увеличении прочностных показателей более чем в 1,1 раза, сохранении коррозионных свойств и улучшении сопротивления усталости.
Использование предлагаемого сплава для производства штамповок, в том числе дисков автомобильных колес, позволит повысить технологичность их получения, а также надежность и работоспособность изделий в эксплуатации.
Предлагаемый сплав по сравнению с известным обладает оптимальным сочетанием прочности и пластичности, которые гарантируют требуемый уровень эксплуатационных характеристик дисков автомобильных колес, снижение их массы в сочетании с высокой технологичностью при объемной штамповке, особенно изделий сложной формы.

Claims (3)

1. Сплав на основе алюминия, содержащий медь, магний, марганец, железо, кремний, цинк, титан, хром, отличающийся тем, что он дополнительно содержит цирконий, бор и водород при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Медь 0.8÷2.2
Магний 1.2÷2.6
Марганец 0.2÷0.6
Железо ≤0.25
Кремний ≤0.20
Цинк 5.0÷6.8
Титан ≤0.1
Хром 0.08÷0.17
Цирконий 0.01÷0.12
Бор 0.0008÷0.005
Водород (0,3-4,1)·10-5
Алюминий остальное
2. Сплав на основе алюминия по п.1, отличающийся тем, что сумма
Ti+Zr+Cr≤0,25%.
3. Сплав на основе алюминия по п.1, отличающийся тем, что сумма Cu+Mg+Zn≤8,6%.
RU2006110664/02A 2006-04-03 2006-04-03 Сплав на основе алюминия RU2313594C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006110664/02A RU2313594C1 (ru) 2006-04-03 2006-04-03 Сплав на основе алюминия
PCT/RU2007/000155 WO2007114737A2 (en) 2006-04-03 2007-04-02 Aluminium-based alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006110664/02A RU2313594C1 (ru) 2006-04-03 2006-04-03 Сплав на основе алюминия

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006110664A RU2006110664A (ru) 2007-10-10
RU2313594C1 true RU2313594C1 (ru) 2007-12-27

Family

ID=38564096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006110664/02A RU2313594C1 (ru) 2006-04-03 2006-04-03 Сплав на основе алюминия

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2313594C1 (ru)
WO (1) WO2007114737A2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10913107B2 (en) 2016-10-27 2021-02-09 Novelis Inc. Metal casting and rolling line
US11692255B2 (en) 2016-10-27 2023-07-04 Novelis Inc. High strength 7XXX series aluminum alloys and methods of making the same
US11821065B2 (en) 2016-10-27 2023-11-21 Novelis Inc. High strength 6XXX series aluminum alloys and methods of making the same

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105648285B (zh) * 2016-02-01 2017-05-03 广东迪生力汽配股份有限公司 一种铸造铝合金轮毂的配方
CN111440973A (zh) * 2020-04-16 2020-07-24 山东友升铝业有限公司 一种改善轮毂开裂用变形铝合金及其加工方法
CN115323209B (zh) * 2022-08-16 2023-06-02 沈阳西蒙科技有限公司 一种zl101a结构件的铸造工艺

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2184166C2 (ru) * 2000-08-01 2002-06-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Высокопрочный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU66832A1 (ru) * 1944-12-12 1945-11-30 Н.Л. Драго Устройство дл зажигани ртутно-кварцевых ламп
JP3256480B2 (ja) * 1997-12-19 2002-02-12 スカイアルミニウム株式会社 耐加熱クラック性に優れた高強度Al−Zn−Mg−Cu系合金アルマイト部材およびその製造方法
JP2002348631A (ja) * 2001-05-22 2002-12-04 Aisin Seiki Co Ltd アルミニウム−亜鉛−マグネシウム系の鋳造鍛造用アルミニウム合金、アルミニウム−亜鉛−マグネシウム系の鋳造鍛造品、及び、その製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2184166C2 (ru) * 2000-08-01 2002-06-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Высокопрочный сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из него

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 4784-97 Алюминиевые сплавы системы алюминий-цинк-магний, с.7, таблица 6, В95оч, с.2, п.3.7. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10913107B2 (en) 2016-10-27 2021-02-09 Novelis Inc. Metal casting and rolling line
US11590565B2 (en) 2016-10-27 2023-02-28 Novelis Inc. Metal casting and rolling line
US11692255B2 (en) 2016-10-27 2023-07-04 Novelis Inc. High strength 7XXX series aluminum alloys and methods of making the same
US11806779B2 (en) 2016-10-27 2023-11-07 Novelis Inc. Systems and methods for making thick gauge aluminum alloy articles
US11821065B2 (en) 2016-10-27 2023-11-21 Novelis Inc. High strength 6XXX series aluminum alloys and methods of making the same
US12410500B2 (en) 2016-10-27 2025-09-09 Novelis Inc. High strength 6xxx series aluminum alloys and methods of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007114737A3 (fr) 2007-12-21
WO2007114737A2 (en) 2007-10-11
RU2006110664A (ru) 2007-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2872662B1 (en) Improved 6xxx aluminum alloys, and methods for producing the same
CN109868393B (zh) 用于气缸盖的高温铸造铝合金
CN108193096B (zh) 一种高强高韧的亚共晶铝硅铸造合金及其制备方法
RU2673593C1 (ru) Высокопрочный сплав на основе алюминия
US20080193322A1 (en) Hpdc Magnesium Alloy
CN102337434A (zh) 高强高韧Al-Mg-Si-Cu变形铝合金及其制备方法
CN116057193B (zh) 铝铸造合金
KR102589669B1 (ko) 스크롤 부재 및 스크롤 단조품의 제조 방법
CN110592445A (zh) 720-740MPa冷挤压Al-Zn-Mg-Cu-Ti铝合金及制备方法
WO2007114737A2 (en) Aluminium-based alloy
CN109022963B (zh) 一种提高7000系高强铝合金石油钻探管材料热强性的方法
CN108118254A (zh) 低密度高强钢及其制备方法
CN109022940A (zh) 一种铝合金及其制备方法和应用
CN112095038B (zh) 一种提高铝合金中弥散相数量的方法
RU2735846C1 (ru) Сплав на основе алюминия
WO2006037647A1 (en) High hardness aluminium moulding plate and method for producing said plate
US20160215373A1 (en) Wear resistant alloy
EP1759028A2 (en) Heat treatable al-zn-mg alloy for aerospace and automotive castings
EP3505648A1 (en) High-strength aluminum alloy, internal combustion engine piston comprising said alloy, and method for producing internal combustion engine piston
CA3135702C (en) Aluminium casting alloy
CN112626384A (zh) 一种中强高塑性的铝合金及其制备方法和应用
CA2371318C (en) Aimgsi casting alloy
RU2385358C1 (ru) Литейный сплав на основе алюминия
JPH08144003A (ja) 耐熱性に優れた高強度アルミニウム合金
CN118745542A (zh) 一种高屈强比的高比强铝稀土合金及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190404