Жаропрочные литейные и деформируемые алюминиевые сплавы на основе систем Al-Cu-Y-Mg-Cr И Al-Cu-Er-Mg-Cr (варианты)
алюминиевые сплавы микроструктура твердость механические свойства коэффициент термического расширения жаропрочность
Изобретение относится к области металлургии преимущественно к плавке и литью сплавов цветных металлов, и предназначено для изготовления жаропрочных литейных и деформируемых алюминиевых сплавов, упрочняемых термической и деформационной обработкой.
Задачей данного изобретения является получение литейных и деформируемых алюминиевых сплавов, обладающих повышенной жаропрочностью, технологичностью при литье и хорошей прочностью. 
Техническим результатом предлагаемого изобретения являются новые литейные и деформируемые алюминиевые сплавы на основе систем Al-Cu-Y-Mg-Cr и Al-Cu-Er-Mg-Cr c хорошим уровнем литейных свойств, высоким уровнем прочности при комнатной и повышенных температурах, особенно предела текучести при растяжении и сжатии при температурах 200-300°C.
Указанный технический результат достигается в первом варианте изобретения за счет того, что жаропрочный литейный или деформируемый алюминиевый сплав содержит следующие легирующие элементы: медь, иттрий, магний, цирконий, хром, титан, бор и алюминий при следующем компонентом составе, масс.%: 
- медь – 4 – 4,8;
- иттрий – 1,4 – 1,7;
-магний – 0,8 – 1,1;
- цирконий – 0,2 – 0,3;
- хром – 0,18 – 0,22;
- титан – 0,1 – 0,15;
- бор – 0,02 – 0,03;
- алюминий – остальное,
при этом в сплаве отношение содержания (масс.%) меди к иттрию составляет 2,8, структура сплава состоит из сложнолегированного твердого раствора, дисперсоидов Al45Cr7 размером до 6 нм и интерметаллидных частиц размером до 3 мкм.
Указанный технический результат достигается во втором варианте изобретения за счет того, что жаропрочный литейный или деформируемый алюминиевый сплав содержит следующие легирующие элементы: медь, эрбий, магний, цирконий, хром, титан, бор и алюминий при следующем компонентом составе, масс.%:
- медь – 3,2 – 4;
- эрбий – 2,1 – 2,6;
- магний – 0,8 – 1,1;
- цирконий – 0,2 – 0,3;
- хром – 0,18 – 0,22;
- титан – 0,1 – 0,15;
- бор – 0,02 – 0,03;
- алюминий – остальное,
при этом в сплаве отношение содержания (масс.%) меди к эрбию составляет 1,5, структура сплава состоит из сложнолегированного твердого раствора, дисперсоидов Al45Cr7 размером до 6 нм и интерметаллидных частиц размером до 3 мкм.
В данном случае при содержании меди 3,2-4,8%, эрбия 2,1-2,6% или иттрия 1,4-1,7% и указанном их соотношении сплавы имеют узкий интервал кристаллизации и высокую температуру солидуса, а образующиеся интерметаллиды кристаллизационного происхождения типа Al8Cu4Y и Al8Cu4Er имеют малый размер и высокую термическую стабильность. Сплав может быть выплавлен на алюминии марки А7, то есть концентрация примесей железа и кремния не превышает 0,15масс.% каждого и в сумме менее 0,3масс.%. Сплав дополнительно легирован хромом, цирконием, титаном, бором, магнием. Хром и цирконий в количествах 0,18-0,22% и 0,2-0,3% соответственно вводят для упрочнения за счет образования дисперсоидов фаз Al45Cr7 и A3(Zr,Er) в процессе гомогенизационного отжига перед закалкой. Малые добавки титана 0,1-0,15% и бора 0,02-0,03% вводят для модифицирования зеренной структуры слитков. Магний в количестве 0,8-1,1% вводят для повышения эффекта старения после закалки за счет метастабильных выделений фазы S (Al2CuMg).
Изобретение предназначено для изготовления жаропрочных литейных и деформируемых алюминиевых сплавов, упрочняемых термической и деформационной обработкой.
53.49.15
Структура и свойства цветных металлов и сплавов и композиционных материалов на их основе
Мария
Главатских
Владимировна
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"AAC-9649-2022"
"57226032647"
"нет"
"0000-0002-1350-1440"
РОССИЯ
Андрей
Поздняков
Владимирович
"Кандидат технических наук"
"Доцент"
"H-9909-2014"
"54888718100"
"644159"
"0000-0002-3116-5057"
РОССИЯ
Руслан
Барков
Юрьевич
"Кандидат технических наук"
"Отсутствует"
"O-2565-2017"
"57053504200"
"1026794"
"0000-0003-1443-5577"
РОССИЯ
Ирина
Логинова
Сергеевна
"Кандидат технических наук"
"Отсутствует"
"57200366693"
"778418"
"0000-0002-3198-8168"
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
НИТУ МИСИС
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "МИСИС"
1027739439749
АЛЕВТИНА
ЧЕРНИКОВА
АНАТОЛЬЕВНА
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения