BG51113A1 - Aluminum-based casting alloy - Google Patents

Aluminum-based casting alloy

Info

Publication number
BG51113A1
BG51113A1 BG7990687A BG7990687A BG51113A1 BG 51113 A1 BG51113 A1 BG 51113A1 BG 7990687 A BG7990687 A BG 7990687A BG 7990687 A BG7990687 A BG 7990687A BG 51113 A1 BG51113 A1 BG 51113A1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
alloy
aluminum
content
magnesium
zinc
Prior art date
Application number
BG7990687A
Other languages
Bulgarian (bg)
Inventor
Boris I Emlin
Aleksandr V Ventskovskij
Aleksandr N Morozov
Stanislav A Artemenko
Boris O Vajsman
Aleksandr F Karachentsev
Nikolaj A Khavalits
Vladimir P Sorochkin
Original Assignee
Dn Metall Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dn Metall Inst filed Critical Dn Metall Inst
Publication of BG51113A1 publication Critical patent/BG51113A1/en

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Сплавта намира приложение за изготвяне на детайли, работещи при високи температури, поспециално за двигатели с вътрешно горене. Тя има нисък коефициент на термично разширение и високи механични свойства при повишени температури. Съдържа в мас.%: силиций 10-13, мед 0,8-1,8, никел 0,3-1,3, магнезий 0,8-1,3, манган 0,01-0,6, цирконий 0,02-0,2, желязо 0,4-0,9, титан 0,05-0,4, цинк 0,1-0,9, хром 0,02-0,4, ванадий 0,02-0,2, молибден 0,01-0,15 и останалото алуминий.The alloy is used for making parts operating at high temperatures, especially for internal combustion engines. It has a low coefficient of thermal expansion and high mechanical properties at elevated temperatures. It contains in wt.%: silicon 10-13, copper 0.8-1.8, nickel 0.3-1.3, magnesium 0.8-1.3, manganese 0.01-0.6, zirconium 0.02-0.2, iron 0.4-0.9, titanium 0.05-0.4, zinc 0.1-0.9, chromium 0.02-0.4, vanadium 0.02-0.2, molybdenum 0.01-0.15 and the rest is aluminum.

Description

Изобретение относится к цветной металлургии литейньех сплавоЕ на основе алюминия, используемнх для изготовления деталей, работающих при внсоких температурах, и порнней двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to non-ferrous metallurgy and aluminum-based casting alloys used for the manufacture of parts operating at high temperatures and internal combustion engines.

Известен литейннй сплаЕ на основе .алюминия, содер-A known foundry alloy based on aluminum, solder

жащий, мас.%: dry, wt.%: Кремний Silicon 11,0-13,0 11.0-13.0 Медь Copper 0,8-1,5 0.8-1.5 Никель Nickel 0,8-1,3 0.8-1.3 Магний Magnesium 0,8-1,3 0.8-1.3 Алюминий Aluminum остальное the rest

Примеси Impurities : не более: : no more than: Д θ 710 30 D θ 710 30 0,7 0.7 Цинк Zinc 0,2 0.2 Марганец Manganese 0,2 0.2 Титан Titanium 0,01 /I/. 0.01 /I/.

Механические свойства сплава следующие: Предел прочности, кгс/мм2 при температуре:Mechanical properties of the alloy are as follows: Strength limit, kgf/mm 2 at temperature:

20°С ' 20-2520°C ' 20-25

150°С 18-23150°C 18-23

250°С 10-15250°C 10-15

Твердоеть /нВ/ при:Tverdoet /nV/ at:

20°С 90-11020°C 90-110

150°С 70-90150°C 70-90

250°С 35-40250°C 35-40

Козффициент термического расширения /20-200°0/·Ι0θ· град1- 20,5-21,5.Coefficient of thermal expansion /20-200°0/·Ι0θ· city 1 - 20.5-21.5.

Увеличение мощности дзигателей внутреннего сгорания приводит к бьютрому. износу и вькоду из строя поршней, изготовленних из сплага приведенного состава. Причиной.является низяая жаростойкость сплаЕа , снижение твердости при повншенних /Ю0-200°С/ температурах, кроме того сплав обладает низкой коррозионной стойкостью.An increase in the power of the internal combustion engines leads to the burnout. worn out and failed pistons made of splag of reduced composition. The reason is low heat resistance of the alloy, decrease in hardness at full /Х0-200°C/ temperatures, besides the alloy has low corrosion resistance.

Наиболее близким к предложенному сплаву по технической сущности и достигаемому результату является известний литейннй сплав на основе алюминия, содержащий, мас./:The closest to the proposed alloy in terms of technical essence and achievable result is the well-known foundry alloy based on aluminum, containing, wt./:

Кремний 10-12Silicon 10-12

Медь 0,8-1,8Copper 0.8-1.8

Никель 0,8-1,3Nickel 0.8-1.3

Магний 0,8-1,3Magnesium 0.8-1.3

Марганец 0,2-0,6Manganese 0.2-0.6

Цирконий 0,02-0,2Zirconium 0.02-0.2

Делезо 0,4-0,9Deleuzeau 0.4-0.9

Титан 0,05-0,4Titanium 0.05-0.4

Цинк 0,21-0,9Zinc 0.21-0.9

Ванадий 0,02-0,2Vanadium 0.02-0.2

Алюмнний остальное /2/.Aluminum alloy /2/.

Однако, известний сплав обладает недостаточно низким козффициентом термического расширения и недостаточно внсоккми механическими свойствами при комнатной и поЕншенньк темперутарах.However, the known alloy has an insufficiently low coefficient of thermal expansion and insufficiently high mechanical properties at room and elevated temperatures.

Целью изобретения является снижение яозффициента термического расширения и погашение механических свойсте при комнатной и повншенних температурах.The purpose of the invention is to reduce the thermal expansion coefficient and quench the mechanical properties at room and ambient temperatures.

Для достижения постаЕленной цели литейннй сплав на основе алюминия, содержащий кремний, медь, никель, магний, марганец, цирконий, железо, титан, цинк и . ванадий, дополнительно содержит хром и молибден при следующем соотношении компонентов, мас./:Для доставчие postаЕленной цели an aluminum-based cast alloy containing silicon, copper, nickel, magnesium, manganese, zirconium, iron, titanium, zinc and . vanadium, additionally contains chromium and molybdenum in the following ratio of components, wt./:

Кремний 10-13Silicon 10-13

Медь ί Copper 0,8-1,8 0.8-1.8 Никель ι Nickel ι 0,8-1,3 0.8-1.3 Магний : Magnesium : 0,8-1,3 0.8-1.3 Марганец Manganese 0,01-0,6 0.01-0.6 Цирконий Zirconium 0,02-0,2 0.02-0.2 Келезо Celezo 0,4-0,9 0.4-0.9 Титан Titanium 0,05-0,4 0.05-0.4 Цинк Zinc 0,1-0,9 0.1-0.9 Хром Chrome 0,02-0,4 0.02-0.4 Ванадий Vanadium 0,02-0,2 0.02-0.2 Молибден Molybdenum 0,01-0,15 0.01-0.15 Алюминий Aluminum остальное. the rest.

Добавка молибдена в сплав приводит к измельчению зерна, что повишает твердость, прочность итносительное удпиненяе. Увеличение содержания молибдена более 0,15%. приводит к образоЕанию крупньк интерметаллидов, что ухуд шает обрабатмЕаемость сплава. Умсньшение содержания молибдена менее 0,01$ уменьшает модифицнрующий зффект, то есть улучшекия механических сеойсте не наблюдается.Addition of molybdenum in the alloy leads to grain grinding, which increases hardness, strength and load-bearing elongation. Increase in molybdenum content by more than 0.15%. leads to the formation of large intermetallics, which reduces the workability of the alloy. A decrease in the content of molybdenum less than 0.01$ reduces the modifying effect, that is, the improvement of mechanical properties is not observed.

Введение хрома в сплав -улучшаезм'янтейнне свойстваснижает склоннооть отливок к образовани» трещин. Незначительное количество хрома в сплаве /0,02-0,4^/ обеспечивает увеличение на 10-20;» прочности и твердостп сплава при одновоеменном сохраненик значения относнтельного удлинення и ударной вязкости. Хром в количестве. 0,02-0,4$ обеспечивает.уменьшение козффициента термического раеширения. Увеличение твердости и прочности сплава при введенин хрома обусловлено образованием тройной фази бгч ζ>ί4 . При содержании хрома менее 0,02$ механические свойства не улучшаютея, так как такого содержания недостаточно для образования тройной фази, и хром находится в твердом растворе. Максимальное содержание хрома в сплаве /0,4$/ определено звтектической точкой в системе а£-0^ при. температуре 661,2°С. При увеличения содержания хрома более 0,4?» образуется твердая фаза ,что ухуд4Introduction of chromium in an alloy - improves the exchangeable properties and reduces the tendency of the casting to form cracks. An insignificant amount of chromium in an alloy /0.02-0.4^/ provides an increase of 10-20;» strength and hardness of the alloy while maintaining the values of relative elongation and impact viscosity. Chromium in quantity. 0.02-0.4$ provides a reduction in the coefficient of thermal expansion. Increase in hardness and strength of the alloy when chromium is introduced due to the formation of a triple phase бгч ζ>ί 4 . With a chromium content of less than 0.02$, mechanical properties do not improve, as such content is insufficient for the formation of a triple phase, and chromium is in solid solution. The maximum content of chromium in the alloy /0.4$/ determined by the ztectic point in the system α£-0^ at. at a temperature of 661.2°C. With increased chromium content, more than 0.4?» a solid phase is formed, which loses weight 4

5111?5111?

шает литейнне свойства еплава.Shaet casting properties eplava.

... При уменьшении содержания кремния в оплаве менее 10% резко снижается твердость и возрастает линейное расширение, увеличение содержания кремния более 13% приводит к вндепению избиточной фази кремния, что ухудшает условия механической обработки изделий из зтого сплаЕа.... When the content of silicon in the melt is reduced by less than 10%, the hardness is sharply reduced and the linear expansion increases, an increase in the content of silicon more than 13% leads to the precipitation of an excess phase of silicon, which worsens the conditions of mechanical processing of products from this alloy.

Медь введена в сплав для повишения жаропрочности. При содержания меди менее 0,8% улучшения механических свойств не наблюдается,. увеличение содержания меди < е сплаве более 1,8% снйжает коррозионную стойкостъ еплава.Copper introduced into the alloy for increased heat resistance. With a copper content of less than 0.8%, no improvement in mechanical properties is observed. An increase in the copper content of the alloy above 1.8% reduces the corrosion resistance of the alloy.

ликель увеличивает предел прочности ЗЕтектического еплава. Снижение содержания никеля менее 0,8% не улучовет механической прочности, а увеличение свише 1,3%’ приводит к. перерасходу дефиц/тного металла без улучшения прочностннх свойств.Likel increases the ultimate strength of the ZEtectic sheet. A decrease in the nickel content of less than 0.8% does not affect mechanical strength, and an increase of more than 1.3% leads to overexpenditure of deficit/abundance of metal without improvement of strength properties.

Магний в звтектическом сплаве в пределах 0,8-1,3% упрочняет его за счет виделения магнийсодержа- щих фаз«типа6Υ При уменьшения магния в сплаве упрочняющая фаза не вндедяется, механические свойства отливок не улучшаютея, увеличение содержания магния приводит к охрупчиванию сплаЕа.Magnesium in a zvtectic alloy in the range of 0.8-1.3% strengthens it due to the presence of magnesium-containing phases of the 6Υ type. When the magnesium in the alloy decreases, the hardening phase does not burn, the mechanical properties of the casting do not improve, an increase in the magnesium content leads to embrittlement of the alloy.

(~ Марганец в сплаве улучшает структуру, повншает жаростойкость. Уменьшение содержания марганца в сплаЕе менее 0,01% положительного елияния не оказнвает, увеличение содержания марганца более 0,6% приводит к образованию.интернеталлидннх фаз /Мтц Н& ! ξ>ί. ,что снйжает механические свойства еплава. .(~ Manganese in the alloy improves the structure, improves heat resistance. A decrease in the manganese content in the alloy of less than 0.01% does not result in positive alloying, an increase in the manganese content of more than 0.6% leads to the formation of inter-thallide phases /Mts H& !ξ>ί., which reduces the mechanical properties of the alloy.

......Цирконий измельчает структуру еплава, улучшает механические и.антикоррозионнне сЕойстЕа. Уменьшение содержания циркония менее 0,02% не увеличивает коррозионной стойности еплава, увеличение свише 0,2% приводит к перемодяфицярованию, что отрицательно сказнвается на прочностннх свойствах.отливок....Zirconium refines the enamel structure, improves mechanical and anti-corrosion properties. A decrease in zirconium content of less than 0.02% does not increase the corrosion value of the plate, an increase of more than 0.2% leads to peremodification, which negatively affects the strength of the casting.

йелезо в сплаве оказнЕает воздействие аналогичноiron in alloy has a similar effect

51115 никела и частично ааменяет его, однако, увеличение его содержания более чем на 0,9$ ухудшает литейнне. свойства сплава, снижение содержания железа менее 0,4% уменьшает жаростойкооть.51115 nickels and partially replaces it, however, an increase in its content more than 0.9$ worsens the casting. properties of the alloy, reducing the iron content to less than 0.4% reduces heat resistance.

Титан оказнвает сильное модифицирующее влияние на структуру сплава, особенно в паре с цирконием. Титан повншает механические свойства сплава, увеличивает жаропрочность.Titanium exerts a strong modifying influence on the structure of the alloy, especially when paired with zirconium. Titanium completes the mechanical properties of the alloy, increases heat resistance.

Минимальное содержание титана-0,05$, при меньшем содержания зффекта модифицирования не наблюдается, увеличение содержания титана более 0,4% приводит к ухудшению механических свойств отливок.The minimum titanium content is 0.05$, with a lower content of the modified effect, no modification effect is observed, an increase in the titanium content of more than 0.4% leads to deterioration of the mechanical properties of castings.

Введение в сплав цинка внзвано не обходим ос тью улучшения литейннх сплавов, кроме того, цинк стабилизирует тверднй раствор злементов в алюминии, что улучшает механические свойства сплава. Повишение содержания цинка в сплаве более 0,9$ внзнгает ликвидация, что' снижает жаростойкость сплава, снижение концентрации цинка менее 0,10$ положительного влияния на свойства сплава не оказнвает.Introduction to the alloy of zinc is called not to bypass the improvement of cast alloys, moreover, zinc stabilizes the solid solution of elements in aluminum, which improves the mechanical properties of the alloy. An increase in the zinc content in the alloy more than 0.9$ causes liquidation, which reduces the heat resistance of the alloy, a decrease in zinc concentration less than 0.10$ does not have a positive effect on the properties of the alloy.

Ванадий введен в сплав в количестве 0,02-0,2$, что обеспечивает улучшение механических и литейннх свойств сплава.Vanadium introduced into the alloy in the amount of 0.02-0.2$, which provides an improvement in the alloy's mechanical and casting properties.

для опробоЕания предложенного сплава били приготовленн композиции, химический состав которнх пряведев в таблице I.For testing the proposed alloy, compositions were prepared, the chemical composition of which is shown in Table I.

5111751117

Таблица ITable I

Компонент Component Содержание компонентов, мас.$ 3 предложенном сплаге состава Content of components, wt.$ 3 suggested splage composition 3 известном сплаве состава 3 known alloy composition I I ά ά 3 3 4 4 5 5 Кремний Silicon 10,0 10.0 10,9 10.9 11,5 11.5 12,3 12.3 13,0 13.0 11,0 11.0 Медь Copper 1,8 1.8 1,3 1.3 1,2 1.2 1,0 1.0 0,8 0.8 1,5 1.5 Никель Nickel 0,8 0.8 0,85 0.85 1,0 1.0 1,3 1.3 1,05 1.05 1,0 1.0 Ма гний Magnesium 1,3 1.3 1,1 1.1 1,05 1.05 0,8 0.8 0,97 0.97 . 0,95 . 0.95 Марганец Manganese 0,01 0.01 0,23 0.23 0,60 0.60 0,46 0.46 0,30 0.30 0,4 0.4 Цирконий Zirconium 0,02 0.02 о,п o,n 0,15 0.15 0,2 0.2 0,05 0.05 0,1 0.1 Железо Iron о,4 oh,4 0,65 0.65 0,7 0.7 0,71 0.71 0,9 0.9 0,8 0.8 Титан Titanium 0,05 0.05 0,1 0.1 0,14 0.14 0,22 0.22 0,4 0.4 0,1 0.1 Цинк Zinc 0,10 0.10 0,4 0.4 0,5 0.5 0,8 0.8 0,9 0.9 0,6 0.6 Хром Chrome 0,02 0.02 0,32 0.32 0,21 0.21 0,4 0.4 0,08 0.08 - - Ванадий Vanadium 0,02 0.02 0,15 0.15 0,09 0.09 0,11 0.11 0,2 0.2 0,1 0.1 Молибден Molybdenum 0,15 0.15 0,05 0.05 0,01 0.01 0,1 0.1 0,08 0.08 - - Алюминий Aluminum ост ost ост ost ост ost ост У ost U ост ost ост ost

. Испнтания опробованннх композиции предложенного сплзвз били.проведени на отлитьк в кокиль образцах. Результатн испнтаний предложенного. сплава в сопоставлении с известннм приведени в таблице 2.. Tests of the tested compositions of the proposed splzvz were carried out on castings in several samples. The resulting test of the proposed. the alloy in comparisons with the known given in table 2.

Таблица 2Table 2

Свойства СплавProperties Alloy

Предложенннй НзвестНЬ1ЙProposed News

I I 2 2 3 3 4 4 .5 .5 6 6 Предел прочности Strength limit 9 кгс/мм при 9 kgf/mm at темпера- tempera- туре: tours: 20°С 20°C 31Λ 31Λ 32,0 32.0 31,8 31.8 33,1 33.1 32,0 32.0 28,0 28.0 150°С 150°C 26,9 26.9 28,0 28.0 27,1 27.1 28,4 28.4 27,9 27.9 24,1 24.1 250°С 250°C 21,0 21.0 20,8 20.8 22,9 22.9 22,0 22.0 22,0 22.0 18,0 18.0 Тдердость ΗΙ Terdost HΙ 5 при: 5 at: 20°С 20°C 135 135 120 120 125 125 140 140 135 135 100,0 100.0 15О°С 15O°C ПО PO 100 100 ПО PO ПО PO П5 P5 90 90 200°С 200°C 85 85 90 90 88 88 80 80 85 85 70 70

Козффициент термического расширеаия /20-200°0/Coefficient of thermal expansion /20-200°0/

Ю6 град 17 Л 17,6 Ι7,Ι„17,3 17,1 19,6S 6 city 17 L 17.6 Ι7,Ι„17.3 17.1 19.6

Таким образом, как видно из таблици 2 предел прочности оплава возрос до 30 кгс/;,!./, козффициент термического расширения снизился до 18*10оград”^или на 5/3 $, твердость сплава возросла на 10$.Thus, as can be seen from Table 2, the ultimate strength of the braze increased to 30 kgf/;,!./, the coefficient of thermal expansion decreased to 18*10 о град"^or to 5/3 $, the hardness of the alloy increased to 10 $.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯFORMULA OF INVENTIONS Литейний сплав на основе алюминия, содержащий кремний, медь, никель, магний, марганец, цирконий, железо, титан, цинк и ванадий, отличающийся тем, что, с целью снижения козффициента термического расширения и повишения механических свойств при комнатной и повишенних температурах, ок дополнительно содержит хром и молибден при следующем соотношении компонентов, мас.£:An aluminum-based cast alloy containing silicon, copper, nickel, magnesium, manganese, zirconium, iron, titanium, zinc and vanadium, distinguished by the fact that, in order to reduce the coefficient of thermal expansion and increase the mechanical properties at room and elevated temperatures, it additionally contains chromium and molybdenum in the following ratio of components, wt.£: Кремний Silicon 10-13 10-13 Медь Copper 0,8-1,8 0.8-1.8 Никель Nickel 0,3-1,3 0.3-1.3 Магний Magnesium 0,8-1,3 0.8-1.3 Марганец Manganese 0,01-0,6 0.01-0.6 Цирконий Zirconium 0,02-0,2 0.02-0.2 Железо Iron 0,4-0,9 0.4-0.9 Титан Titanium 0,05-0,4 0.05-0.4 Цинк Zinc 0,1-0,9 0.1-0.9 Хром Chrome 0,02-0,4 0.02-0.4 Ванадий Vanadium 0,02-0,2 0.02-0.2 Молибден Molybdenum 0,01-0,15 0.01-0.15 Алюминий Aluminum остальное the rest Источники информации, принятие во внимание Sources of information, consideration
при зкспертизе:at expertise:
BG7990687A 1982-12-13 1987-05-28 Aluminum-based casting alloy BG51113A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823555165A SU1094377A1 (en) 1982-12-13 1982-12-13 Aluminium-base castable alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG51113A1 true BG51113A1 (en) 1993-02-15

Family

ID=21050585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG7990687A BG51113A1 (en) 1982-12-13 1987-05-28 Aluminum-based casting alloy

Country Status (2)

Country Link
BG (1) BG51113A1 (en)
SU (1) SU1094377A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2327755C1 (en) * 2006-11-02 2008-06-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Alloy on aluminium base
RU2339721C1 (en) * 2007-04-25 2008-11-27 Ярославский государственный технический университет Castable alloy on basis of aluminum
DE502007002411D1 (en) * 2007-05-24 2010-02-04 Rheinfelden Aluminium Gmbh Heat-resistant aluminum alloy
RU2536566C2 (en) * 2009-03-06 2014-12-27 Райнфельден Эллойз Гмбх & Ko.Кг Aluminium alloy

Also Published As

Publication number Publication date
SU1094377A1 (en) 1990-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101639826B1 (en) Casting made from aluminium alloy, having high hot creep and fatigue resistance
JP4137054B2 (en) Gray cast iron alloy and internal combustion engine casting parts
CN109868393B (en) High temperature cast aluminum alloy for cylinder heads
EP2014780A1 (en) Casting aluminium alloy and internal combustion engine cylinder head
JP3936849B2 (en) Ferrite-based spheroidal graphite cast iron and exhaust system parts using the same
JPH08109429A (en) Aluminum alloy for die casting excellent in mechanical strength, and ball joint device using the same
US6419769B1 (en) Aluminum-silicon alloy having improved properties at elevated temperatures and process for producing cast articles therefrom
EP0924310B1 (en) Aluminium alloy containing silicon for use as pistons in automobiles
BG51113A1 (en) Aluminum-based casting alloy
RU2660492C1 (en) Casting aluminum-calcium alloy
JP4557858B2 (en) Aluminum die-cast alloy for connectors excellent in caulking properties, sacrificial anode properties, and castability, and a method for producing a connector block made of the alloy
JP2003027169A (en) Aluminum alloy and cast aluminum alloy
JP3875338B2 (en) Aluminum alloy for piston
JP3303661B2 (en) Heat resistant high strength aluminum alloy
KR100427282B1 (en) A composition of cylinder head for diesel and gasoline
JP2923578B2 (en) Wear resistant aluminum alloy
RU2067041C1 (en) Aluminium alloy for strengthening surface welding
JPH01298131A (en) Wear-resistant and high-strength aluminum alloy for casting
CN101087895A (en) Aluminium-based alloy and moulded part consisting of said alloy
JP4357714B2 (en) Die-casting aluminum alloy with high strength and excellent corrosion resistance
JPH1017975A (en) Aluminum alloy for casting
KR102607048B1 (en) High strength and high corrosion resistant aluminum die casting alloy
RU2236479C2 (en) Aluminum alloy for jet molding
SU1719452A1 (en) Aluminum base casting alloy
JPH05105978A (en) Precipitation strengthened Cu alloy with excellent high temperature strength