Патент на изобретение №2349665
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО
(57) Реферат:
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к сплавам на основе алюминия и изделиям, выполненным из них, которые предназначены для авиакосмической техники. Сплав и изделие, выполненное из него, имеют следующие компоненты, мас.%: литий 1,7-2,0, медь 1,6-2,0, магний 0,7-1,1, цирконий 0,04-0,2, бериллий 0,02-0,2, титан 0,01-0,1, никель 0,01-0,15, марганец 0,01-0,4, сера 0,5·10-4-1,0·10-4, азот 0,5·10-4-1,0·10-4, кобальт 0,5·10-6-1,0·10-6, натрий 0,5·10-3-10·10-3, алюминий – остальное. Получают сплав и изделие из него, обладающие наряду с высокими прочностными свойствами (пределами прочности и текучести) пониженной звукопроводностью при акустическом воздействии. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к сплавам на основе алюминия системы Al-Cu-Mg-Li. Полуфабрикаты из этих сплавов используются в качестве конструкционных материалов для авиакосмической техники в виде обшивки и силового набора. Сплавы системы Al-Cu-Mg-Li широко используются в авиакосмической технике. Известны американские сплавы, имеющие следующий химический состав (% по массе):
Эти сплавы, имея пониженную плотность и приемлемые механические свойства при однократном и повторном нагружении, обладают высокой звукопроводностью при акустическом воздействии. Характеристики шумопоглощения для ряда изделий авиакосмической техники являются определяющими. Наиболее близким аналогом к заявляемому, взятым за прототип, является российский сплав имеющий следующий химический состав (% по массе):
Данный сплав обладает улучшенным сочетанием характеристик прочности и пластичности. Лист, изготовленный из этого сплава, обладает следующими свойствами: Технической задачей настоящего изобретения является создание сплава, обладающего наряду с высокими прочностными свойствами (пределами прочности и текучести) пониженной звукопроводностью при акустическом воздействии. Согласно настоящему изобретению предложен сплав на основе системы Al-Cu-Mg-Li, имеющий следующий химический состав (% по массе):
Присутствие серы и азота, вызывающих образование сульфидов и нитридов, создает некоторую акустическую неоднородность, способствующую увеличению коэффициента затухания ультразвука. Тем самым повышаются характеристики шумопоглощения материала. Кобальт концентрируется на границах зерен и способствует зернограничной деформации. При этом улучшается деформационная способность сплава и повышается технологическая пластичность. Пример осуществления В лабораторных условиях были отлиты слитки 4 сплавов. Химические составы предложенного и известного сплавов приведены в таблице 1, где сплавы 1-3 являются примерами сплавов согласно изобретению, а сплав 4 является примером – протипа. Из слитков путем прессования полосы и последующей горячей и холодной прокатки получали листы толщиной 1,5 мм. Прессование проводили при 430°С, а горячую прокатку – при 440-450°С. Листы разрезали на заготовки, которые закаливали с температуры 530°С в воде и старили при температуре 150°С в течение 24 ч. Из этих заготовок были изготовлены образцы для измерения коэффициента затухания ультразвука. Главным фактором, определяющим способность материала поглощать звуковые волны, а следовательно, увеличивать величину шумопоглощения, является коэффициент затухания ультразвука. Коэффициент затухания ультразвука измеряли эхоимпульсным методом на продольных волнах в частотах 10,20 и 30 МГц. Результаты испытаний приведены в таблице 2. Полученные результаты показывают, что предложенный сплав по сравнению с известными сплавами системы Al-Cu-Mg-Li обладает практически одинаковыми пределом прочности и относительным удлинением. Однако по величине шумопоглощения, определяемой по коэффициенту затухания ультразвука, он имеет превосходство на 30%. Таким образом, применение предлагаемого сплава в качестве конструкционного материала для авиакосмической техники в виде обшивки и силового набора из листов обеспечивает значительное повышение шумопоглощения.
Формула изобретения
1. Сплав на основе алюминия, содержащий литий, медь, магний, цирконий, бериллий, титан, никель, марганец, натрий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кобальт, серу и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Изделие, выполненное из сплава на основе алюминия, отличающееся тем, что сплав содержит следующие компоненты, мас.%:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0,5
В
410 МПа, 
м. Однако обшивка самолета, выполненная из этого сплава, обладает недостаточными характеристиками шумопоглощения.