СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к алюминиево-магниевым сплавам, предназначенным в качестве конструк-ционного и акустодемпфирующих материалов для производства авиа-, ракето- и машиностроения.
Цель изобретения - улучшение акустодемпфиру-ющих и механических свойств сплава, что дости-гается дополнительным введением в сплав цинка. Сплав на основе алюминия содержит, мас.%: магний - 0.025-2.0; цинк - 0.025-2.0; алюминий -остальное.

Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, предназначенным в качестве конструкционных и акустодемпфирующих материалов для производства авиа-, ракето и машиностроении.
Известен алюминиевый сплав, содержащий 100 мас.% Аl [1].
Прототипом является сплав на основе алюминия следующего состава, мас.%: 5.0 магний; остальное - алюминий (таблица).
Однако конструкционные и акустодемпфирующие материалы из известных сплавов не могут быть использованы в авиа-, ракето- и машиностроении, так как имеют более низкие акустодемпфирующие и механических свойства.
Цель изобретения - улучшение акустодемпфирующих и механических свойств сплава-конструкционного материала, что достигается дополнительным введением в сплав цинка. Сплав на основе алюминия содержит, мас.%: магний 0.025-2.0; цинк 0.025-2.0; алюминий - остальное.
Микродобавки магния и цинка до 0.5 мас.% положительно влияют на механические свойства алюминиево-литиевых сплавов, а дальнейшие концентрации снижают отдельные показатели свойств. Отмечен рост прочности. Относительное удлинение при этом уменьшилось. Твёрдость сплава увеличилась, так как этот показатель из-меняется прямопропорционально величине прочности (таблица).




В качестве характеристики демпфирующей способности алюминиево-литиевых сплавов, легированных гадолинием, измеряли скорость затухания звука, пропорциональную коэффициенту потерь при ударном возбуждении образца. Данные таблицы свидетельствуют о преимуществе предложенного сплава перед известным (таблица) [1].
Таким образом, получены оптимальные со-ставы сплавов системы Аl – Мg - Zn с высокими акустодемпфирующими и механическими свойствами. Они составили, мас.%: для магния - 0.025-0.5; для цинка 0.025-0.5 и для алюминия - остальное.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Для изучения механических и демпфирующих свойств сплавов системы алюминий-литий-гадолиний, получали в шахтных лабораторных печах сопротивления типа СШОЛ в интервале температур 700-900°С из цинка марки ч.д.а, магний металлический и алюминия марки А8. Лига-тура предварительно синтезировалась в вакуум-ной печи сопротивления типа СНВ. Далее из полученных сплавов отливали в графитовую изложницу образцы с круглым сечением диаметром 10 мм и длиной 40 мм (для механических испытаний) и образцы в виде пластинки прямоугольной формы размером 50х50х5 мм (для испытания акустодемпфирующих свойств).
Для определения акустодемпфирующих и механических свойств исследуемых сплавов использовалась установка ТТУ-1 - прототип установки МИСиС-2, разработанная профессором Хакдодовым М.М. и разрывной машине типа Р-5 в пределах измерения 1000-10000 кгс. Машина Р-5 пред-назначена для испытания образцов из металлов на растяжение по ГОСТ 1497-81, а также на сжатие и изгиб по требованиям ГОСТ 7855-84. Конструкция машины выполнена по принципу разрывных машин с электромеханическим приводом активного захвата и рычагомаятниковым силоизмерителем. Надёжность экспериментальных данных обеспечивалась постоянством формы и размеров образцов. Толщина пластины должна быть не менее чем в пять раз меньше других размеров. Применявшиеся образцы отвечали этому условию. Звукоизлучение возбуждённого образца фиксировалось микрофонным капсулем МК-102, расположенным под центром образца на расстоянии 100 мм, что обусловлено допустимым соотношением между прямыми и отражёнными сигналами, которые должны равняться 10:1. Данные, полученные при испытании акустодемпфирующих и механических свойств исследуемых сплавов, обобщены в табл.

1. Мондальфо Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов.: Пер. с англ.-Под ред. Квасова Ф.И., Строганова Г.Б., Фридляндера И.Н.-М.: Металлургия, 1979.