Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЛИГАТУРА
ЛИГАТУРА

ЛИГАТУРА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к легированию и модифицированию алюминиевых сплавов. Лигатура содержит, мас.%: цирконий 8 - 12; алюминий 9 - 11; медь - остальное. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2026395
Класс(ы) патента: C22C9/00, C22C35/00
Номер заявки: 92011755/02
Дата подачи заявки: 16.12.1992
Дата публикации: 09.01.1995
Заявитель(и): Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Автор(ы): Сухих А.Ю.; Замятин В.М.; Юнышев В.К.; Аликин В.И.; Мушников В.С.; Баратов В.И.; Пряничников В.А.
Патентообладатель(и): Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Описание изобретения: Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к получению алюминиевых сплавов с цирконием, а именно к лигатурам, предназначенным для модифицирования и легирования алюминиевых деформируемых сплавов с цирконием.
Известна лигатура Al-Zr для легирования алюминиевых сплавов, содержащая 1-5% циркония, остальное - алюминий.
Однако известная лигатура дает сравнительно невысокое содержание циркония в твердом растворе алюминиевой матрицы сплава и обладает слабой модифицирующей способностью.
Сплавы, выплавленные посредством данной лигатуры, характеризуются невысокими значениями механических свойств, технологической пластичности и микротвердости.
Изобретение решает задачу повышения механических и технологических свойств алюминиевых деформируемых сплавов с цирконием путем разработки состава лигатуры, обладающей легирующей и модифицирующей способностями одновременно и в достаточной степени.
Применение заявляемой лигатуры позволяет повысить содержание циркония в твердом растворе выплавляемого сплава и одновременно получить в слитках однородную мелкозернистую структуру.
Заявляемая лигатура для модифицирования и легирования алюминиевых деформируемых сплавов с цирконием, содержащая цирконий и алюминий, согласно изобретению дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: Zr 8-12 Al 9-1 Cu Остальное
Введение в заявляемую лигатуру меди в качестве основы способствует получению в слитках более однородной мелкозернистой структуры и предотвращает опасность наследования сплавами тугоплавких интерметаллидов Al3Zr, свойственных прототипу. Образующаяся в лигатуре Cu-Al-Zr менее тугоплавкая интерметаллидная фаза AlxCuyZr позволяет значительно изменить макроструктуру и микроструктуру сплава. Так как интерметаллиды AlxCuyZr в заявляемой лигатуре менее тугоплавкие, чем интерметаллиды Al3Zr в прототипе, следовательно и в сплавах, модифицированных заявляемой лигатурой, микронеоднородности типа AlxCuyZr растворяются лучше, чем микронеоднородности типа AlzZr. В связи с этим цирконий, вводимый в сплавы заявляемой лигатурой, легче переходит в раствор, чем при введении известной лигатурой. Содержание алюминия в пределах 9-11 мас.% и циркония в пределах 8-12 мас.% - необходимое и достаточное условие для возрастания содержания циркония в твердом растворе расплава при легировании его заявляемой лигатурой. В то же время применение предлагаемого соотношения компонентов лигатуры способствует образованию в единице объема расплава большего числа дисперсных микронеоднородностей типа AlxCuyZr, играющих роль наиболее вероятных центров кристаллизации твердого раствора, вызывает формирование более однородной структуры твердой фазы сплавов. Все это предопределяет повышение технологической пластичности и микротвердости легируемых сплавов и снижает склонность к образованию трещин.
Следует отметить, что известно использование меди в лигатуре Al-Cu для легирования алюминиевых сплавов, содержащей 33-50% меди, остальное - алюминий.
Введением в расплав известных лигатур Al-Zr и Al-Cu достигается легирование сплава цирконием и медью в известных соотношениях.
Однако использование заявляемой лигатуры Al-Cu-Zr дает дополнительный технический результат, не достигаемый раздельным введением двух известных лигатур, а именно - образование дисперсных микронеоднородностей типа AlxCuyZr, наличие большого количества которых способствует измельчению структуры слитков алюминиевого сплава и обуславливает повышенное относительно известного содержания циркония в сплаве.
Для получения заявляемой лигатуры использовали следующие материалы:
Электролитическая медь марки не ниже М2 по ГОСТ 859-78
Цирконий электролитический по ТУ 95756-81
Алюминий марок а85-а97 по ГОСТ 11069-77
Лигатуру выплавляли в индукционной печи ВПЧ-100 с графитовым тиглем. На подину печи загружали цирконий из расчета 10 мас.%, затем загружали электролитическую медь. После растворения меди и растворении в ней циркония расплав дошихтовывали алюминием до расчетного состава. После расплавления алюминия расплав рафинировали криолитосодержащим флюсом, снимали шлак и при 1100оС проводили разливку лигатуры в чугунные горизонтальные изложницы, смазанные смесью подсолнечного масла с графитом.
Заявляемую и известную по прототипу лигатуру использовали для легирования и модифицирования алюминиевых деформируемых сплавов с цирконием марок 1161 и 1973, которые выплавляли по серийной технологии.
Структуру, механические и технологические свойства слитков этих сплавов исследовали стандартными методами.
Полученные результаты представлены в таблице. Как следует из приведенных в ней данных, заявляемая лигатура (составы 1-3) обеспечивает по сравнению с известной лигатурой (состав 4) значительное уменьшение среднего размера зерна и интерметаллидов в сплавах при существенном повышении растворимости и предельного содержания циркония в твердом растворе. Происходит улучшение механических свойств сплавов, получаемых с использованием заявляемой лигатуры. Снижение количества слитков с трещинами показывает, что заявляемая лигатура улучшает и технологические свойства сплавов.
Кроме того, легирование сплавов заявляемой лигатурой по сравнению с известной позволяет уменьшить ее количество при легировании того же объема сплавов, при этом гарантируется их качество.
Формула изобретения: ЛИГАТУРА для легирования и модифицирования алюминиевых сплавов с цирконием, содержащая цирконий и алюминий, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цирконий - 8 - 12
Алюминий - 9 - 11
Медь - Остальное