АКУСТОДЕМПФИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ИЗ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к области металлургии литейных сплавов на основе алюминия, предна-значенных для получения легкого акустодемпфи-рующего материала с превосходной способно-стью затухания акустических колебаний в холод-ном состоянии.
Сплав на основе алюминия, содержащий кремний, магний, дополнительно содержит один элемент из группы: сурьма, барий или стронций, при следующем соотношении компонентов, масс %:
Кремний……………………... 6 - 12
магний ………………………. 0,1- 0,5
один элементов из группы:
сурьма, барий, стронций: …..0,005 - 0,5
алюминий…………………….остальное

Изобретение относится к области металлургии литейных сплавов на основе алюминия, пред-назначенных для получения легкого акустодемпфирующего материала с превосходной способностью затухания акустических колебаний в холод-ном состоянии.
Известен литейный алюминиевый сплав марки АК12, содержащий, масс %:
кремний 10 - 12
магний 0,2 - 0,4
марганец 0,2 - 0,4
алюминий остальное (ГОСТ 2685-75)
Сплав, обладая удовлетворительными литейными свойствами, имеет недостаточно высокие механические свойства.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату являются известные литейные сплавы марок АК 7 и АК 9, содержащие масс. %:
кремний 6 - 10
магний 0,2 - 0,4
марганец 0,2 - 0,4
алюминий остальное (ГОСТ 2685 – 75)
Эти сплавы не удовлетворяют требуемому уровню по акустодемпфирующим свойствам.
Целью данного изобретения является повышение акустодемпфирующих свойств сплава.
Термин акустодемпфирующие свойства – это способность материала максимально предотвратить возбуждение звуковых вибраций в конструкциях, ослабить их при распространении, а также звукоизлучении, то есть воспрепятствовать пере-ходу вибрационной энергии в акустическую энергию колебаний окружающей среды.
Для достижения поставленной цели литейный сплав на основе алюминия, содержащий кремний, магний и дополнительно, содержащий один эле-мент из группы: сурьма, барий или стронций, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
кремний 6 - 12
магний 0,1 - 0,5
один элемент из группы:
сурьма, барий, стронций 0,005 - 0,5
алюминий остальное
В сплаве допускается наличие примесей не более, масс. %:
железо 1,0
марганец 0,5
медь 0,3
титан 0,2
Для опробования предложенного сплава бы-ли приготовлены композиции, химический состав которых приведен в таблице





Сплав Содержание компонентов, масс.% Акустодемпфирующие
свойства Механические свойства
кремний магний сурьма,
барий, стронций алюминий скорость
затухания
звука d3,
дб/мс коэфф.вн.
трения
КQ -12 δв1Мпа δ%
НВ



Предложенный 6
9
12 0,1
0,3
0,5 0,005Sb
0,1 Sb
0,5Sb ост.
-
- 3,85
3,46
3,65 0,45
0,36
0,40 218
216
236 7,0
5,6
13,0 79
77
63
6
9
12 0,1
0,3
0,5 0,005Ba
0,1 Ba
0,5Ba -
-
- 3,88
4,21
4,02 0,50
0,52
0,51 196
202
211 7,4
8,0
16,5 74
75
59
6
9
12 0,1
0,3
0,5 0,005Sr
0,1 Sr
0,5Sr -
-
- 3,76
4,18
3,26 0,48
0,54
0,46 206
212
203 13,0
12,0
9,0 56
58
52


Опытный 5
13 0,05
0,6 0,001Sb
0,6 Sb -
- 2,63
2,95 0,22
0,30 180
185 3,6
3,3 62
70
5
13 0,05
0,6 0,001Ba
0,6 Ba -
- 2,92
3,05 0,28
0,32 190
188 3,3
3,5 70
72
5
13 0,05
0,6 0,001Sr
0,6 Sr -
- 3,13
2,51 0,30
0,32 168
176 3,6
3,4 70
65
Известный 8
12 0,25
- -
- -
- 2,18
2,42 0,16
0,19 160
170 3,2
2,4 56
48





Опытные сплавы 4 и 5 составов содержат те же компоненты что и предложений сплав, но содержание находится выше верхнего и ниже нижнего заявленных пределов.
Каждую из опробованных композиций сплавляли отдельно в корундовых тиглях в шахтных электропечах при 720÷740ºС. Полученный сплав рафинировали аргоном. После отстаивания рас-плава в течении 10-20 мин. и удаления шлака про-изводили загрузку алюминиево – стронцевой, алюминиево – бариевой лигатуры или металлической сурьмы. Затем производили перемешивание расплава, удаление шлака и отбирали пробы для исследования акустодемпфирующих и механических свойств. Демпфирующие свойства скорость затухания акустических колебаний определяем способом ударного возбуждения образца и по коэффициенту внутреннего трения из диаграммы «нагрузка – удлинение» в области пластической деформации при испытании образцов на растяжение.

Результатом испытаний механических и аку-стодемпфирующих свойств опробованных композиций предложенного сплава в сравнении с известным сплавом в состоянии Т6 приведена в таблице.
Как видно из данных, приведенных в таблице, предложенный сплав превосходит известный как по уровню акустодемпфирующих свойств, так и по механическим свойствам. При содержании компонентов выше верхнего ниже нижнего пределов по сравнению с предложенным уровень акустодемпфирующих и механических свойств заметно падает.

ГОСТ 2685-75.