×
08.04.2019
219.016.fecf

Результат интеллектуальной деятельности: ДЕФОРМИРУЕМЫЙ ТЕРМИЧЕСКИ НЕУПРОЧНЯЕМЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически неупрочняемым алюминиевым сплавам, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов в качестве конструкционного материала, преимущественно для токопроводящих и теплопроводных элементов конструкции в авиакосмической технике, судостроении, криогенном машиностроении и других отраслях промышленности. Предложен деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, содержащий, мас.%: магний 0,55-0,85, скандий 0,2-0,4, гафний 0,02-0,05, иттрий 0,0001-0,005, алюминий - остальное. Сплав характеризуется повышенной прочностью, электропроводностью и теплопроводностью. 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически неупрочняемым сплавам, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов в качестве конструкционного материала преимущественно для токопроводящих и теплопроводных элементов конструкции в авиакосмической технике, судостроении, криогенном машиностроении и других отраслях промышленности.

Известен деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, применяемый в качестве теплопроводного материала, следующего химического состава (мас.%):

Марганец 1,0-1,6
Алюминий остальное

(см. Промышленные алюминиевые сплавы. Справ. изд. / Алиева С.Г., Альтман М.Б., Амбарцумян С.М. и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1984, с.29).

Однако существующий сплав имеет низкие прочностные свойства.

Известен деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, применяемый в качестве теплопроводного материала, следующего химического состава (мас.%):

Магний 1,8-2,8
Марганец 0,2-0,6
Алюминий остальное

(см. Промышленные алюминиевые сплавы. Справ. изд. / Алиева С.Г., Альтман М.Б., Амбарцумян С.М. и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1984, с.44), прототип.

Недостатком известного сплава является низкая прочность, низкая электропроводность и низкая теплопроводность и, как следствие, увеличенный вес элементов конструкции и пониженные характеристики весовой отдачи всей конструкции.

Предлагается деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, содержащий магний, который дополнительно содержит скандий, гафний и иттрий при следующем соотношении компонентов (мас.%):

Магний 0,55-0,85
Скандий 0,2-0,4
Гафний 0,02-0,05
Иттрий 0,0001-0,005
Алюминий остальное.

Предлагаемый сплав отличается от прототипа тем, что он дополнительно содержит скандий, гафний и иттрий и компоненты взяты в следующем соотношении (мас.%):

Магний 0,55-0,85
Скандий 0,2-0,4
Гафний 0,02-0,05
Иттрий 0,0001-0,005
Алюминий остальное.

Технический результат - повышение прочности, электропроводности и теплопроводности сплава, что позволит снизить массу и габариты элементов конструкции и соответственно повысить характеристики весовой отдачи конструкции в целом.

При предлагаемом содержании и соотношении компонентов в предлагаемом сплаве при неизбежных технологических нагревах (нагрев под деформацию, отжиг) происходит выделение вторичных мелкодисперсных интерметаллидов, содержащих в своем составе алюминий, скандий и другие переходные металлы, входящие в состав сплава, упрочняющих сплав, причем максимальное упрочнение достигается при нагреве до температуры 288°С и выдержке при этой температуре, при этом матрица сплава, представляющая собой, в основном, низкоконцентрированный твердый раствор магния в алюминии, обеспечивает необходимый уровень электро- и теплопроводности.

Пример

Получили предлагаемый сплав из шихты, состоящей из алюминия А99, магния МГ95, иттрия и двойных лигатур алюминий-скандий и алюминий-гафний. Сплав готовили в электрической тигельной плавильной печи и отливали плоские слитки размером 16×160×200 мм. Химический состав сплава приведен в табл.1.

Слитки механически обрабатывали до толщины 14 мм, после чего нагревали до 288°С и прокатывали вгорячую до толщины 6 мм, затем вхолодную до толщины 3 мм. Холоднокатаные заготовки подвергали отжигу при 288°С в течение 8 ч. Полученные таким образом отожженные листы толщиной 3 мм подвергали правке на роликоправильной машине, после чего испытывали при комнатной температуре с определением предела текучести, удельной электрической проводимости γ и теплопроводности λ. Также проводили испытания изготовленных тем же способом листов из сплава-прототипа, химический состав которого приведен в таблице 1.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Таблица 1
Сплав Химический состав, мас.%
Магний Марганец Скандий Гафний Иттрий Алюминий
Предлагаемый 0,6 - 0,22 0,027 0,0025 Остальное
Прототип 2,5 0,3 - - - Остальное

Таблица 2
Сплав Прочность, электро- и теплопроводность отожженных листов
Предел текучести, σ0,2, МПа Удельная электрическая проводимость, γ, МСм/м Теплопроводность, λ, Вт/мК
Предлагаемый 255 30 188
Прототип 184 19,6 151

Таким образом, предлагаемый сплав имеет в 1,3 раза более высокий предел текучести, в 1,5 раза более высокую электропроводность и в 1,25 раза более высокую теплопроводность, что позволит в 1,2-1,3 раза снизить массу и габариты токопроводящих и теплопроводных элементов конструкции и соответственно повысить характеристики весовой отдачи конструкции в целом, что принципиально важно для авиакосмической техники, судостроения и других отраслей промышленности.

Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия, содержащий магний, отличающийся тем, что он дополнительно содержит скандий, гафний и иттрий при следующем соотношении, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 62 items.
09.05.2019
№219.017.49d6

Устройство для удержания проволоки в печи термообработки

Изобретение относится к устройствам для удержания проволоки в печи для термообработки. Устройство содержит вертикальную несущую стойку, жестко закрепленную в центре основания, и надетые на нее в один или несколько ярусов катушки. Каждая катушка снабжена равномерно распределенными по наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686993
Дата охранного документа: 06.05.2019
18.05.2019
№219.017.561e

Способ определения наличия и размера инородных включений в массе металлических гранул

Использование: для определения наличия и размера инородных включений в массе металлических гранул. Сущность: заключается в том, что определяют наличие и размер инородных включений в массе металлических гранул, размещая на подложке монослой гранул, после чего осуществляют освещение подложки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002347209
Дата охранного документа: 20.02.2009
18.05.2019
№219.017.562d

Сплав на основе алюминия

Изобретение относится к металлургии легких сплавов на основе алюминия для изготовления деформируемых полуфабрикатов, используемых в качестве конструкционного материала в летательных аппаратах. Сплав содержит следующие компоненты, мас.%: цинк 4,6-5,4, магний 1,6-2,1, медь 0,31-0,50, скандий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002343219
Дата охранного документа: 10.01.2009
26.05.2019
№219.017.61a9

Способ получения лигатурного материала для комплексного модифицирования структуры слитков из легких сплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения слитков и отливок из алюминиевых и магниевых сплавов, содержащих в своем составе добавки переходных металлов, например цирконий, титан, скандий. Осуществляют приготовление сплава алюминия с переходными металлами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002455380
Дата охранного документа: 10.07.2012
19.06.2019
№219.017.86dc

Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически неупрочняемым алюминиевым сплавам, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов в качестве конструкционного материала преимущественно для паяных конструкций теплообменников космических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002384637
Дата охранного документа: 20.03.2010
19.06.2019
№219.017.8993

Матрица для многоканального прессования труб и полых профилей

Изобретение предназначено для повышения качества изделий и увеличения производительности процесса получения труб и полых профилей из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, используемых в авиакосмической и других отраслях техники. Матрица включает четное количество консолей, корпус, съемные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002470730
Дата охранного документа: 27.12.2012
29.06.2019
№219.017.9fe8

Способ получения переменной структуры по сечению порошковой заготовки

Изобретение относится к порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов. Может использоваться в производстве тяжелонагруженных деталей, работающих в условиях градиента температуры и имеющих переменную по сечению структуру и механические свойства. Заготовку получают путем горячего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002455115
Дата охранного документа: 10.07.2012
29.06.2019
№219.017.a0f9

Сверхпрочный сплав на основе алюминия

Предлагается сплав на основе алюминия, предназначенный для изготовления деформированных полуфабрикатов в виде листов, штамповок, прутков, труб или в другом виде для использования в газовых центрифугах, в компрессорах низкого давления, вакуумных молекулярных насосах и в других сильно нагруженных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002449037
Дата охранного документа: 27.04.2012
06.07.2019
№219.017.a6d7

Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия системы al-zn-mg-cu и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии алюминиевых сплавов, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия, используемым в качестве высокопрочного конструкционного материала в изделиях разового применения. Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия системы Al-Zn-Mg-Cu...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693710
Дата охранного документа: 04.07.2019
31.05.2020
№220.018.2306

Центробежный струйно-плазменный способ получения порошков металлов и сплавов

Изобретение относится к металлургии, к области производства сферических порошков из металлов и сплавов, предназначенных для дальнейшей переработки методами аддитивных технологий или горячего изостатического прессования в готовые изделия. Центробежный струйно-плазменный способ получения порошков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722317
Дата охранного документа: 29.05.2020
Showing 21-21 of 21 items.
16.05.2023
№223.018.5eab

Деформируемый сплав на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов, преимущественно в виде прессованных прутков, в качестве электропроводного конструкционного материала преимущественно для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002754792
Дата охранного документа: 07.09.2021
+ добавить свой РИД