Високоміцний ливарний алюмінієвий сплав

Сплав на основі алюмінію, який містить: мідь, марганець, титан, кремній, кадмій, вуглець, який 3 13163 4 Поставлена задача виконується тим, що сплав титаном, вуглецем, цирконієм та алюмінієм. Внана основі алюмінію, що містить мідь, марганець, слідок зміни характеру взаємодії легуючих компотитан, кремній, кадмій, вуглець, згідно з корисною нентів в розплаві він наближується до твердого, моделлю, додатково містить цирконій, при наступщо виявляється в зменшенні температурних колиному співвідношенні компонентів, мас.%: вань в період охолодження та нагрівання розпламідь 4,2-5,2 ву, твердіння та плавлення твердого розчину та марганець 0,35-0,8 утворенні однорідної, дрібної рівноосної структури титан 0,05-0,5 комірчасте - дендритного типу без включень груцирконій 0,01-0,45 бих інтерметалічних фаз не розчинних при термічкремній 0,03-0,1 ній обробці та підвищення легованості твердого кадмій 0,1-0,3 розчину і його зміцнення. Внаслідок утворення вуглець 0,001-0,035 дрібної рівноосної структури виливок має можлиалюміній Решта. вість компенсувати усадкові напруження за рахуВведення цирконію в концентраційному діапанок рідкої фази, яка відділяє кристали та підживзоні від 0,01 до 0,45мас.% забезпечує збільшення лює виливок з надливу, внаслідок чого, створюються умови для отримання складних за кількості активних центрів росту -твердого розформою виливків з високоміцного сплаву без гачину, за рахунок утворення стійких зародкових фаз рячих та холодних тріщин, при литті виливків в в розплаві сплаву типу ZrC, (ТіZr)3Аl та метастабіметалеві форми з стабільними механічними власльних кластерних угруповань, що містять вуглець, тивостями на рівні ДСТУ 2839-94. цирконій, титан та алюміній, що змінює характер Вплив мікролегування вуглецем та цирконієм взаємодії компонентів в розплаві за рахунок макна технологічні та механічні властивості сплаву, ролегування вуглецем та цирконієм. Це призвощо пропонується представлено в таблиці. дить до руйнування міжатомних зв'язків між титаном та міддю в розплаві та утворення зв'язків між Таблиця Вплив хімічного складу та мікродомішок вуглецю і азоту на механічні та технологічні властивості сплавів на основі Al-Cu-Mn-Ti За межами сплаСплав, що пропонується (мас. %) За межами сплаву, що заявляву, що заявля1 2 3 4 5 ється ється 4,5-4,9 4,1 4,2 4,5 4,7 4,9 5,2 5,3 0,35-0,7 0,2 0,35 0,4 0,65 0,7 0,8 0,85 0,05-0,5 0,04 0,1 0,25 0,4 0,45 0,5 0,6 0,005 0,05 0,2 0,3 0,38 0,45 0,5 0,1-0,25 0,05 0,1 0,15 0,2 0,225 0,25 0,3 0,03-0,05 0,025 0,03 0,035 0,05 0,08 0,15 0,16 0,0009 0,001 0,015 0,02 0,025 0,035 0,04 залишок залишок залишок залишок залишок залишок залишок залишок Хімічний склад, Механічні властивості Прототип (мас. %) Сu Мn Ті Zr Cd Si С Al Межа міцності, при 20°С, в МПа, після термічної обробки (Т5) Відносне подовження , %, після термічної обробки (Т5) Твердість HRB Кількість тріщин в 10 литих зразках для механічних випробувань, литих в металеву форму 220-306 297 420 490 505 496 450 400 3,6 3,8 5,2 6,4 8,0 7,3 5,9 4,3 48-56 58 73 79 88 84 76 66 20 15 2 0 0 0 3 8 Приклад виконання: плавки сплаву проводились в печі опору, в графітошамотному тиглі. Як вихідна шихта використовувався сплав АМ4,5Кд [див. ДСТУ 2839-94] наступного складу: Мідь 4,7% Марганець 0,6% Титан 0,45% Цирконій 0,3% Кадмій 0,2% Кремній 0,05% Магній 0,03%. Після розплавлення сплаву в нього вводили лігатури, що містить вуглець, та титан, цирконій. Після введення лігатури розплав перемішували графітовою мішалкою, витримували 5 хвилин в температурному інтервалі 750-780°С та розливали на стандартні [згідно ДСТУ 1583-89] зразки для механічних випробувань на розрив. Лиття зразків для механічних випробувань проводили в підігріту до температури 200°С стандартну металічну форму, діаметр робочої частини зразків 12мм. Термічну обробку сплавів здійснювали у печі опору, в якій встановлено перемішувач атмосфери. Механічні властивості визначали на зразках, відлитих у кокіль відповідно до вимог ДСТУ 158389. Випробування механічних властивостей проводились на розривній машині TIRA-TEST за стандартними методиками. 5 13163 6 Кількість вуглецю у складі сплаву визначали сплавів, що знаходяться за діапазоном сплаву, що за допомогою вакуумного спектрального аналізу. заявляється, технологічні та механічні властивості Як видно з даних представлених в таблиці, ремають нижчий рівень. зультати випробувань наведені у 2, 3, 4 прикладах Це підтверджує забезпечення отримання досягається вищий рівень технологічних (зниженскладних за формою виливків з цього високоміцня схильності до утворення тріщин) та механічних ного сплаву без гарячих та холодних тріщин, при (межа міцності при розтягуванні, твердість, віднослитті виливків в металеві форми з стабільними не подовження) властивостей. У прототипу та у механічними властивостями. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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