Лигатура

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссиоз Советскик

Сеартапистическии

Респубики Л81144 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)заявлено 24.03.80 (21) 2896613/22-02 (51}М. Кл. с присоединением заявки .1Е

С 22 С 35/00

9Ьеударвтаенн1 кемитет

CCCP ю дмам кзебратеккВ и ввумткВ (23) Приоритет (53} УДК669, .3 779 885 883 5 871(088.8) Опубликовано 15. 11. 81, Бюллетень Юе 42

Дата опубликования описания 18. 11.81

В.Г. Горенко, В.Ф. Дурандин, А.А. Шейко, С.A. Примеров и В.Д. Краля

k (72) Авторы изобретения

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ЛИГАТУРА

Изобретение относится к металлургии- и литейному производству, в частности к вопросу производства сплавов на основе меди.

Известна лигатура для медных сплавов, содержащая 7-10 вес.Ж фосфора, 5 остальное — медь (11.

Однако данная лигатура имеет сравнительно высокую температуру плавления и недостаточно полно усваивается

10 обрабатываемым сплавом. Кроме того, фосфор не является сильным раскислителем,поэтому дегазация медного спла-, ва происходит неполная, а жидкотекучесть сплава сравнительно низкая.

Использование в качестве раскислите-

as фосфора не влияет на микроструктуру медного сплава и поэтому микроструктура получается грубодисперсной и повьппение свойств металла, особенно прочностных и антифрикционных, не наблюдается.

Цель изобретения — снижение темпе ратуры плавления, повышение степени усвоения лигатуры и повышение прочностных и антифрикцнонных свойств сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что лигатура, содержащая медь и фосфор, дополнительно содержит редкоземельный металл, цинк, барий и галлий при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ж:

Фосфор 3,5-16,0

Р3М. 0 05-3,0

Барий 0,5- 4,5

Цинк 0,1-8,0

Галлий 0,05-0,85

Иедь Остальное.

Ввод в состав лигатуры редкоземельного металла способствует дополнительному повышению раскисляющего действия сплава, уменьшению размеров фаэ микроструктуры и повышению прочностных и антифрикционных свойств обрабачываемых сплавов. Действие Р3М начинает проявляться при его содержании в раскислителе в количествах, больших

881144

Т а б л и ц а 1

Химический состав лигатуры, вес.Х

Элементы, входящие в состав лигатуры

Известная

Предлагаемая з I s ) (2

12,56 16,0

0,05 0,98

8,94

1,57

4,71

3,0 Фосфор

РЗЙ

3,5

2,35

7,14 9,97 Барий

3,62

4,5

0,5

2,13

1,27

5,68 1,39

2,97

0,1

8,0

Цинк

Галлий

Медь

0,42

0,57

0„85

0,73

0,05

Осталь-. Осталь- Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное ное ное

Свойства

T.пл. C

835-850 830-845

895- 885- 845-860 845-865 840-855

9I0 905

Х усвоения

93,0

93,5

91,5

91,0

87,5 88,0 90,0

0„05%. При увеличении его содержания больше 3,0% дальнейшее повышение свойств обработанного сплава происходит медленно и поэтому увеличение содержания РЗМ больше 3,0% становит-. ся экономически не целесообразно.

Барий является хорошим раскислите лем, способствует более полной дегазации медных сплавов. Ощутимое влияние бария как раскислителя проявляется при его содержании болъше 0,5%. При увеличении содержания барий больше

4,5Х дальнейшего повышения дегазирующего действия раскислителя не наблюдается.

Цинк вводится в состав сплава с целью повышения степени его усвоения и увеличения раскисляющей способности. Влияние цинка иа указанные свойства начинает проявляться при его содержании больше 0,1Х, При увеличении содержания цинка в количествах, превышающих 8,0%, наблюдается снижение прочностных и антифрикционных свойств обрабатываемого сплава.

Галий в маль1х-количествах способствует измельчению первичных зерен, обеспечивает повышение прочностных и антифрикционных свойств сплавов на основе меди. Благоприятное влияние галия проявляется при его содержании в количествах, превышающих 0,05%. При увеличении содержания галия больше

0,85% дальнейшего уменъшения разме ров первичных зерен не наблюдается и повышение свойств сплава не происходит.

По сравнению с известной лигатурой лигатура предложенного состава имеет более низкую температуру плавления и лучше усваивается обрабатываемым сплавом. Так, температура плавления снижается с 885-910 ро 830о

865 С, а степень усвоения пойышается с 87,5-88,0 до 90-93,5Х.

Влияние известной лигатуры и лига10 туры предложенного состава на микроструктуру и свойства бронзы Бр010 приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что предложенная лигатура позволяет уменьшить

15 в составе бронз содержание кислорода с 0,01 до 0,002-0,003%, и кроме того, увеличить количество зерен на

1 см шлифа с 180-275 до 305-395 единице

Сравнение свойств бронз показывает, что использование лигатуры предложенного состава по сравнению с известной лигатурой позволяет повысить предел прочности при растяжении с

31,8-32,6 до 44,8-47,.1 кгс/мм2;относительное удлинение с 5,1-5,8 до 9,39,6%; ударную вязкость с 2,75-2,95 до 3,95-4,17 кгсм/см ; твердость (НВ) с 77-80 до 89-95 кгс/мм и относительную износостойкость с 1,0-1,06 до 1,32-1,61 при уменьшении коэффициента трения с 0,009 — до 0,007-0,008.

Химический состав, свойства и сте3s пень усвоения лигатуры приведены в . табл. 1.

881144

Таблица 2

Лигатура

Свойства предлагаемая (I I

2 3 4 5

31,8 32, 5 44,8 . 45,7 46,4 47,1 46,3

5,1 5,8 9,60 9,50 9,45

2,75 2,95 3,95 4,03 4,12 4,15, 4,07

77,0 80,0 89,0 90,0 92,0 95,0 92,0

9,3 9,45

Количество зерен на 1 см

180- 195- 305- 315- 325- 340- 320245 275 345 365 380 .395 370

Коэффициент трения со смазкой 0,009 0,009 0,008 0,0075 0,0075 . 0,0070 0,0075

Относительная износостойкость

1,46

1,06 1,32 1,38

l,0

1,6) 1,50

Формула изобретения

Лигатура, содержащая фосфор и медь, отличающаяся тем, что, с зо целью снижения температуры плавления, повышения степени усвоения и повышения прочностных и антифрикционных свойств сплавов, она дополнительно содержит редкоземельный металл, барий, 35 ..цинк.и галлий при следующем соотношении компонентов, вес.7.:

Составитель В. Родин

Редактор Н. Минко Техред Ж.Кастелевич

Корректор Г. Назарова

Тираж 684. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Заказ 9876/44

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная. 4 кгс/мм

S; Х а „, кгс/мм

Ъ

НВ, кгс/мм фосфор 3,5-16,0

Редкоземельный металл 0,05-3,00

Барий 0,5-4,5

Цинк 0,1-8,0

Галлий 0,05-0,85

Медь Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орлов Н.Д. Справочник литейщика. N., 1971, с. 29.