SU1723169A1

SU1723169A1 - Alloy on the basis of aluminium

Info

Publication number: SU1723169A1
Application number: SU904838690A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Рассадин; Александр Николаевич Нечаев; Сергей Александрович Афинеевский; Ольгерт Иванович Гируцкий; Людмила Владимировна Семичастнова; Владимир Константинович Голубев
Original assignee: Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Изобретение относитс к антифрикционным сплавам на основе алюмини , используемым дл подшипниковых и уплотнитель- ных деталей, работающих в услови х ограниченной смазки, например дл поршней колец, компрессоров и двигателей внутреннего сгорани . Цель изобретени - повышение твердости, прочности и износостойкости - достигаетс определенным соотношением компонентов. Сплав на основе алюмини содержит, мас.%: медь 4-5; железо 2,5-3,5; хром 1,5-2,5; магний 0,6-0,8; титан 0,1-0,25; алюминий остальное. Сплав имеет следующие свойства: твердость 110- 122 НВ; прочность на раст жение 28-35 кгс/мм2; коэффициент трени 0,15-0,22; износ 85-130мг. 2 табл.The invention relates to aluminum-based anti-friction alloys used for bearing and sealing parts operating under conditions of limited lubrication, such as piston rings, compressors and internal combustion engines. The purpose of the invention — an increase in hardness, strength, and wear resistance — is achieved by a certain ratio of components. Alloy based on aluminum contains, wt%: copper 4-5; iron 2.5-3.5; chromium 1.5-2.5; magnesium 0.6-0.8; titanium 0.1-0.25; aluminum else. The alloy has the following properties: hardness 110- 122 HB; tensile strength 28–35 kgf / mm2; friction coefficient 0,15-0,22; wear 85-130mg. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к металлургии сплавов, в частности к разработке химического состава сплава на основе алюмини дл подшипниковых и уплотнительных деталей , работающих в услови х ограниченной смазки, например дл поршневых колец, компрессоров и ДВС.The invention relates to metallurgy of alloys, in particular to the development of the chemical composition of an aluminum-based alloy for bearing and sealing parts operating under conditions of limited lubrication, for example for piston rings, compressors and internal combustion engines.

Известен сплав на основе алюмини , содержащий, мас.%:Known alloy based on aluminum, containing, wt.%:

МедьCopper

МагнийMagnesium

ЖелезоIron

ХромChromium

КремнийSilicon

ТитанTitanium

АлюминийAluminum

3,0-5,03.0-5.0

1,0-2,01.0-2.0

1,5-3.01.5-3.0

0,01-0,20.01-0.2

0,50.5

0,02-0.20.02-0.2

ОстальноеRest

Однако этот сплав, облада высокими прочностными характеристиками при повышенных температурах, имеет недостаточнуюHowever, this alloy, which has high strength characteristics at elevated temperatures, has insufficient

износостойкость и высокий коэффициент трени в услови х ограниченной смазки.wear resistance and high coefficient of friction under conditions of limited lubrication.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс сплав на основе алюмини , содержащий компоненты в следующем соотношении , мас.%:The closest to the present invention is an aluminum-based alloy containing the components in the following ratio, wt.%:

Медь0,7-1,5Copper 0.7-1.5

Железо3,0-4,5Iron3,0-4,5

Хром1,5-2,5Chrome 1.5-2.5

Магний0,2-0,4Magnesium0,2-0,4

- Титан0.1-0,25- Titan0.1-0.25

Алюминий ОстальноеAluminum Rest

Однако известный сплав на основе алюмини обладает недостаточной твердостью и не обеспечивает оптимальной прочности и износостойкости.However, the known alloy based on aluminum has insufficient hardness and does not provide optimum strength and wear resistance.

Цель изобретени - повышение твердости , прочности и износостойкости сплава на основе алюмини .The purpose of the invention is to increase the hardness, strength and wear resistance of an aluminum-based alloy.

V|V |

юYu

САCa

ьs

О ОOh oh

Поставленна цель достигаетс тем, что сплав на основе алюмини , содержащий медь, железо, хром, магний и титан, содержит компоненты в следующем соотношении , мас.%:The goal is achieved by the fact that an aluminum-based alloy containing copper, iron, chromium, magnesium and titanium contains components in the following ratio, wt%:

Медь4,0-5,0Copper4.0-5.0

Железо2,5-3,5Iron2.5-3.5

Хром1,5-2,5Chrome 1.5-2.5

Магний0,6-0,8Magnesium 0.6-0.8

Титан0,1-0,25Titan0,1-0,25

АлюминийОстальноеAluminum Else

Сущность изобретени заключаетс в повышении в предлагаемом сплаве по сравнению с известным среднего содержани меди (4,5 вместо 1,1 %) и магни (0,7 вместо 0,3%) дл увеличени твердости за счет повышенного образовани интерметаллид- ных соединений CuAla и S(Al2CuMg).The invention consists in an increase in the proposed alloy compared to the known average content of copper (4.5 instead of 1.1%) and magnesium (0.7 instead of 0.3%) to increase hardness due to increased formation of intermetallic compounds CuAla and S (Al2CuMg).

В табл. 1 приведены составы сплава на основе алюмини с соответствующим содержанием элементов.In tab. 1 shows the composition of the alloy based on aluminum with the corresponding content of elements.

Сплав плав т в электропечи сопротивлени в чугунном тигле. В первую очередь расплавл ют чушковой алюминий и в него ввод т легирующие элементы, а именно медь, хром, железо и в последнюю очередь магний металлический. Расплав перегревают до 800-820°С, рафинируют гексахлорэ- таном (0,3% от веса шихты) в два приема и заливают в кокиль. Дл повышени механических свойств отливки подвергают термообработке по следующему режиму: закалка при 500 + 5°С в течение 4 ч, с последующим старением при 170°С в течение 10 ч.The alloy is melted in an electric resistance furnace in a cast iron crucible. First of all, aluminum ingots are melted and alloying elements are introduced into it, namely copper, chromium, iron, and lastly metal magnesium. The melt is superheated to 800–820 ° C, refined with hexachloro- ethane (0.3% of the weight of the charge) in two steps, and poured into a chill mold. To improve the mechanical properties of the casting, it is subjected to heat treatment in the following mode: quenching at 500 + 5 ° С for 4 h, with subsequent aging at 170 ° C for 10 h.

В табл. 2 приведены свойства сплавов.In tab. 2 shows the properties of alloys.

Как видно из табл. 2, величины твердости,As can be seen from the table. 2, hardness values

прочности и износостойкости предлагаемогоstrength and durability of the proposed

сплава на основе алюмини значительно превосход тте же величины у известного сплава.an aluminum-based alloy is significantly superior to that of a known alloy.

Предлагаемый сплав на основе алюмини может быть использован дл изготовлени поршневых колец компрессоров и двигателей внутреннего сгорани , а также в качестве материала подшипниковых и уплотнительных деталей, работающих в услови х ограниченной смазки.The proposed aluminum-based alloy can be used to manufacture piston rings for compressors and internal combustion engines, as well as as a material for bearing and sealing parts operating under conditions of limited lubrication.

Claims

Alloy based on aluminum, containing copper, iron, chromium, magnesium, titanium, is characterized by the fact that, in order to increase its hardness, strength and wear resistance, it contains components in the following ratio, wt%: Copper4.0 -5.0

Iron2.5-3.5

Chrome 1.5-2.5

Magnesium 0.6-0.8

Titan0,1-0,25

Aluminum Else

Table 1.