Ливарний сплав на основі al-mg

Ливарний сплав на основі алюмінію, що містить магній, який відрізняється тим, що він додатково містить скандій при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: магній 9,5-11,5 скандій 0,1-0,15 алюміній решта. (19) (21) u200604941 (22) 04.05.2006 (24) 15.11.2006 (46) 15.11.2006, Бюл. №11, 2006р. (72) Березіна Алла Леонідівна, Монастирська Тетяна Олександрівна, Молебний Олег Анатолійович (73) ІНСТИТУТ МЕТАЛОФІЗИКИ ІМ.Г.В.КУРДЮМОВА НАН УКРАЇНИ 3 18538 Поєднання найбільш високих значень межі текучості, корозійної стійкості і відсутності схильності сплаву до природного старіння в процесі тривалої експлуатації забезпечується певним співвідношенням в алюмінієвому сплаві магнію і скандію. Магній підвищує характеристики міцності сплаву, причому інтервали його вмісту в сплаві вибрані з умови, що серед подвійних Al-Mg сплавів найбільшу міцність при високій пластичності в загартованому стані мають сплави із змістом (1012)% Mg. При вмісті магнію менше 9,5% знижується міцність і твердість сплаву. При вмісті магнію більше 11,5% підвищується крихкість сплаву за рахунок виділення стабільної фази Al3Mg2 на дефектах, присутніх в матриці, і на границях зерен. Крім того, утворюється область, вільна від виділень, що примикає до границь, яка сприяє втраті пластичності сплаву. Додаткове введення скандію не тільки гальмує процеси окрихчування, але і підвищують міцність і пластичність сплавів Al-Mg. Позитивна роль Sc пов'язана з уповільненням процесів зародкоутворення і зростання стабільної знеміцнюючої фази Al3Mg2. При цьому скандій підвищує рівень межі 4 текучості за рахунок утворення в структурі когерентної, дисперсної, високоміцної фази Аl3Sс. Вміст скандію менше 0,1% в сплаві є недостатнім для утворення необхідної об'ємної долі дисперсного інтерметаліду Аl3Sс, здатної забезпечити запобігання втраті пластичності при природному старінні в процесі тривалої експлуатації. Вміст скандію більше 0,15% призводить до збільшення об'ємної долі виділень Аl3Sс. За рахунок більш рівномірного розподілу виділень інтерметаліду втрачається здатність до запобігання утворення стабільної крихкої фази Al3Mg2. Плавки виконано в лабораторних умовах. Сплави було виплавлено в індукційній печі в захисній атмосфері Аr. При приготування сплавів скандій вводили у вигляді лігатури Al-2%Sc. Всі виплавлені сплави відлили в виливницю. Для розчинення надлишкових фаз і вирівнювання хімічного складу по об'єму проведено гомогенізуючі відпали. Склад виплавлених сплавів наведено в Таблиці 1. Механічні властивості сплавів наведено в Таблиці 2. Межа текучості, межа міцності, відносне подовження визначали при випробуванні на розтягування. Таблиця 1 Хімічний склад виплавлених сплавів Сплав 1 2 3 4 5 6 Прототип Вміст Нижче мінімального мінімальне середнє максимальне Вище максимального Вище максимального Mg 9 9,5 10 11,5 12,5 14,03 10 Хімічний склад, ваг. % Sc Zn Cr 0,05 0,10 0,125 0,15 0,10 0,30 0,5 0,1 Ті 0,7 Be 0,05 Zr 0,4 Таблиця 2 Механічні властивості сплавів після загартування та природного старіння протягом 12 років Сплав 1 2 3 4 5 6 Прототип В, МПа 220 360 360 360 380 360 360 Загартування , МПа 150 195 195 195 200 200 190 ,% 7 20 20 20 20 20 20 Природне старіння 12 років МПа , МПа ,% 250 150 7 440 350 30 440 350 30 440 350 30 400 300 2 340 250 1 320 240 1 В, Сплав може бути виплавлений як у лабораторних, так і в промислових умовах. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601