Дисперсионно-твердеющий сплав на основе меди

 

Для изготовления литейных форм и боковых перемычек установок для непрерывноголитьяпредложен дисперсионно-твердеющий сплав на основе меди, содержащий, мас.%: никель 1,6-2,4; кремний 0,5-0,8; хром 0,2-0,4; железо 0,01- 0,20. по крайней мере, один элемент из группы , включающей цирконий, церий, гафний, ниобий, титан и ванадий 0,03-0,15, медь - остальное. Термостойкость предложенного сплава при температуре 500°С составляет 381-405 МПа, отсутствует склонность к образованию трещин после испытания термоударом (образцы, нагретые до 500°С, охлаждают в воде при 25°С). 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 С 9/06

К ПАТЕНТУ

ice (p3 (л

С) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4614266/02 (22) 30,05,89 (31) Р 3820203.4, (32) 14,06.88 (33) DE (46) 30.07.93. Бюл. f4 28 (71) KM-Кабельметалл АГ (DE) (72) Хорст Гравеман (DE) (56) Патент ПНР N 119646, кл. С 22 С 9/06, 1983.

Патент США N. 3955615, кл. 164/278, 1976. (54) ДИСПЕРСИОННО-ТВЕРДЕЮЩИЙ

СПЛАВ НА ОСНОВЕ МЕДИ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к дисперсионнотвердеющим сплавам на основе меди, используемым для изготовления литейных форм и боковых перемычек в установках для непрерывного литья, Цель изобретения — повышение термопрочности и устранение склонности к трещи нообразованию, В соответствии с изобретением, решение этой задачи состоит в применении дис- . персионно-твердеющего медного сплава, состоящего из, 1,6-2,4% никеля, 0,5-0,8% кремния, 0,01-0,20% циркония, остальное медь, включая загрязнения, обусловленные способом изготовления и обычные добавки для обработки, в качестве материала для изготовления литейных форм, подвергающихся при литье постоянно меняющимся температурным нагрузкам, в частности, блоков для боковых перемычек литейных установок с двойной конвейерной лентой. Для (57) Для изготовления литейных форм и боковых перемычек установок для непрерывного литья предложен дисперсионно-твердеющий сплав на основе меди, содержащий, мас.%: никель 1,6-2,4; кремний 0,5-0,8; хром 0,2-0,4; железо 0,010,20. по крайней мере, один элемент из группы, включающей цирконий, церий, гафний, ниобий, титан и ванадий 0,03-0,15, медь— остальное. Термостойкость предложенного сплава при температуре 500 С составляет

381-405 МПа, отсутствует склонность к образованию трещин после испытания термоударом (образцы, нагретые до 500 С, охлаждают в воде при 25 С). 1 табл. повышения проводимости благоприятной является добавка до 0,4% хрома, а также— при необходимости — для снижения роста зерна при диффузионном отжиге — добавка железа до 0,2%. Специфическое действие циркония на медный сплав, способствующее снижению чувствительности ктрещинообразованию, при подобных добавках не снижается внутри указанной области содержания.

Раскислители, например бор, литий, магний или фосфор, до максимум 0,03%, а также обычные технологические загрязнения также не оказывают негативного влияния на склонность к образованию трещин сплава, применяемого в соответствии с изобретением.

Из выложенной заявки ФРГ М 2634614 известен дисперсионно-твердеющий сплав медь-никель-кремний-цирконий состава: 15% никеля, 0,3-1,5% кремния, 0,05-0,35% циркония, остальное медь. Этот известный сплав, однако, должен применяться для изготовления объектов, которые в отвержден1831510

Составитель В. Справцев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А. Обручар

Редактор

Заказ 2542 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ном состоянии при комнатной температуре должны обладать повышенной вязкостью.

Из описания получается, что действие циркония особенно благоприятно тогда, когда материал подвергается диффузионному от- 5 жигу и дисперсионному твердению (после) холодной деформации от 10 до 40 .

Тем неожиданнее в рассматриваемом изобретении является то, что цирконий практически устраняет чувствительность к термоудару сплава медь-никель-кремний в только дисперсионно-отвержденном и перед дисперсионным твердением не подвергавшемся холодной деформации состоянии.

С помощью дополнительных исследований, кроме того, установлено, что термопрочность сплава, применяемого в соответствии с.изобретением, при 500 С явно превышает термопрочность материалов, применяемых до настоящего времени для изготовления 20 блоков боковых перемычек.

Далее было получено, что можно достигнуть дальнейшего улучшения механических свойств, если часть содержания циркония заменить до 0,15 j, по меньшей мере, од- 25 ним из элементов группы церия, гафния, ниобия,титана и ванадия. . Предложенный сплав, составы которого приведены в таблице, выплавляли в вакуумной среднечастотной печи. Расплав раэли- 30 вали в круглые чушки диаметром 173 мм, которые прессовали в прутки размером

55х55 мм. Прутки подвергали диффузионному отжигу при 790 С, а затем дисперсионному твердению при 480 С в течение 4 35

«асов.

Термопрочность предложенного и известного сплавов определяли при температуре 500 С, Для определения трещиностойкости образцы размером

50х50 мм выдерживали в течение 2 часов при температуре 500 С, в затем охлаждали в воде при 25 С. Наличие или отсутствие трещин определяли визуально, а также с помощью микроскопа с 10-кратным увеличением, Как следует из приведенных в таблице сведений, предложенный сплав по. сравнению с известным обладает более высокой термоп рочностью и трещиностойкостью.

Формула изобретения

Дисперсионно-твердеющий сплав на основе меди для изготовления литейных форм, содержащий никель, кремний, хром,. железо, отличающийся тем, что, с целью повышения термопрочности и устранения склонности к трещинообразованию, он дополнительно содержит по крайней мере один элемент из группы, включающей цирконий, церий, гафний, ниобий, титан и ванадий, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Никель 1,6-2,4

Кремний 0,5-0,8

Хром 0,2-0,4

Железо 0,01-0,2 по крайней мере один элемент из группы, включающей цирконий, церий, гафний, ниобий, титан и ванадий 0,03-0,15

Медь Остальное.