Жаропрочные литейные и деформируемые алюминиевые сплавы на основе систем Al-Cu-Y-Mg-Cr И Al-Cu-Er-Mg-Cr (варианты)

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).