Ливарний сплав на основі алюмінію

Ливарний сплав на основі алюмінію, який містить цинк, мідь, кремній, магній, який відрізняється тим, що він містить компоненти, які вказані, при такому співвідношенні, мас % цинк 26,0-41,0 мідь 1,5-2,6 кремній 0,09-0,21 магній 0,08-0,12 алюміній решта Винахід відноситься до кольорової металурги, а саме до ливарних сплавів на основі алюмінію, які призначені для одержання навантажених деталей машинобудування, в тому числі деталей, від яких потребують при умовах експлуатації підвищеної корозійної СТІЙКОСТІ, а також підвищеної пдроміцності Відомий ливарний сплав на основі алюмінію (див Справочник под редакцией Дж Е Хэтча «Алюминий Свойства и физическое металловедение», М , Металлургия, 1989, стр 317 - 340) під номером 713 і назвою "Tenzalboy 613", який містить компоненти при такому співвідношенні, мас - необхідність використання для виготовлення сплаву первинних шихтових матеріалів, що дорого коштують В основу винаходу поставлена задача - в ливарному сплаві на основі алюмінію, шляхом зміни співвідношення компонентів, забезпечити підвищення механічних властивостей сплаву, зменшити схильність до утворення тріщин в гарячому стані, а також одночасно забезпечити можливість використання для виготовлення сплаву вторинних шихтових матеріалів, ВІДХОДІВ І брухту алюмінію, МІДІ та цинкових сплавів Поставлена задача вирішується тим, що ливарний сплав на основі алюмінію, який містить цинк, мідь, кремній, магній, згідно з винаходом, містить компоненти, які вказані, при такому співвідношенні, мас % - цинк 26,0-41,0, - мідь 1,5-2,6, - кремній 0,09 -0,21, - магній 0,08решта -0,12, - алюміній Експерименти, котрі були проведені, підтвердили високі механічні властивості нового сплаву Дані експериментів наведені в таблиці, де також вказані властивості нового сплаву за ЗО днів природного старіння Як видно з таблиці, збільшення легованості твердого розчину алюмінію цинком і міддю та зменшення легованості твердого розчину алюмінію кремнієм і магнієм призводить до того, що МІЦНІСНІ властивості сплаву, який пропонується, при порівнянні з відомим сплавом збільшуються Так, наприклад, при границях цинку, МІДІ, кремнію та магнію, що заявляються в новому сплаві, границя МІЦНОСТІ при розтягуванні складає 335 ЗбЗМпа, а твердість за Брінеллем - 101 - 125 одиниць Це означає, що МІЦНІСТЬ при розтягуванні 7,5, цинк 0,7, мідь 0,35, магній Ю О> Ю З 59529 збільшується в 1,5 рази, а твердість за Брінеллем Табличні дані показують, що нижчою границею в 1,6 рази порівняно з МІЦНІСНИМИ властивостями вмісту цинку в новому сплаві є вміст 26%, МІДІ відомого сплаву 1,5%, кремнію - 0,09% і магнію - 0,08%, тому що Таблиця Хімічна сполука (в % по масі) № п/п № зразка цинк МІДЬ 1 2 3 4 73 0,7 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 11 32 102 103 44 25 36 87 106 101 105 104 25,0 26 0 28 5 29 8 32 0 33 5 35,7 38,1 40 0 41 0 42 8 43,6 09 1 5 1 8 2,0 2,2 23 23 24 2,5 26 29 3,5 1 2 3 3 103 (с) 36 (с) 106 (с) 101 (0 29,8 35 7 40,0 41 0 2,0 23 25 26 Механічні властивості Границя Відносне Твердість МІЦНОСТІ при видовження, за Брінелкремній магній алюміній розтягуванні, лем, НВ % МПа 5 6 7 8 9 10 Відомий сплав 0 25 0 35 решта 241,0 205,0 74,0 Новий сплав 0,10 0,10 решта 325,0 2,0 101,0 0,09 0,10 решта 335 0 2,3 101,0 012 0 08 решта 340,0 2,4 107,0 015 012 2,5 решта 345,0 107 0 0,17 013 решта 348 0 2,6 110,0 0,17 0 09 решта 350 0 25 111,0 0,19 0,10 решта 351,0 26 114,0 0,21 0,13 2,8 решта 353,0 114,0 0,14 0,10 решта 358,0 27 117,0 017 0 09 решта 363 0 25 117,0 0 25 0,17 решта 351 0 12 117,0 0 40 019 решта 347,0 10 121,0 Старіння ЗО днів 015 0,12 решта 358,0 20 114,0 0,19 0,10 решта 363 0 20 117,0 014 0,10 решта 368,0 2,2 121,0 1 17 0 09 решта 371,0 2,3 125,0 при більш низькій КІЛЬКОСТІ цинку і МІДІ, границя МІЦНОСТІ при розтягуванні знижується більш чим на 3% Нижні границі кремнію і магнію зв'язані з тим, що більш низьку КІЛЬКІСТЬ цих елементів можливо забезпечити тільки при використанні шихтових матеріалів, що дорого коштують, а це економічно недоцільно З таблиці також слідує, що верхня границя вмісту цинку в запропонованому сплаві - 41%, МІДІ - 2,6%, кремнію - 0,27% і магнію - 0,12%, тому що при більш високому ВМІСТІ вказаних елементів, ВДВІЧІ знижується пластичність сплаву Так, в сплаві з вмістом цинку 43,6%, МІДІ 3,5%, кремнію - 0,4% і магнію - 0,19% пластичність знижується до 1%, в той час коли в сплаві з вмістом цинку 41%, МІДІ - 2,6%, кремнію - 0,17% і магнію - 0,09%, пластичність -2,5% Новий ливарний сплав на основі алюмінію є більш конкурентоспроможним ливарним сплавом, ніж багато інших промислових високоміцних сплавів з первинних шихтових матеріалів, завдяки то Комп'ютерна верстка А Крулевський му, що при приготуванні нового сплаву можливе використання брухту алюмінію, МІДІ та цинку, а також брухту цинкових сплавів, що дозволяє знизити вартість нового сплаву на 20 - 25%, завдяки тому, що ціна брухту цинкових сплавів в три рази менша ціни брухту первинного цинку Крім того, запропонований сплав є самогартівним та не потребує термічної обробки, що дорого коштує При природному старінні сплав самозміцнюється, що підтверджують МІЦНІСНІ характеристики сплаву після 30-ти денного старіння, які наведені в таблиці Новий ливарний сплав завдяки більш високій твердості за Брінеллем при порівнянні з відомим сплавом добре оброблюється різанням, добре полірується до дзеркального блиску Для виготовлення сплаву застосовується стандартне ливарне устаткування, в частковості плавильні печі, за винятком того, що приготування сплаву треба виробляти в графіто-шамотних тиглях, наприклад марки ТГВ, або в інших тиглях з основною футерівкою Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна