Способ получения сплавов медь-цирконий

(б 1) Дополнительное к авт. свт (22) Заявлено 04.08.75 (21) 216 3537 02 51) М. Кл,г С 22 С 1/02 соединением заявкиосударственный комитет оеета Министров СССР 3) Приоритет юллетень2 сания 12.08.7 Опубликовано 15,07.7 Дата опубликования 669.017,12;(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ МЕД Изобретение относит гии цветных сплавов и вано при получении с или при легировании ных сплавов.Известен способ пол цирконий, включающи теля - магния в расп щую обработку распла П р и м е р, В жидкую медь вводят бор вколичестве, в 5 раз меньшем требуемого количества циркония, но не менее 0,15% от массы меди, после чего на поверхность жид 5 кой меди наносят фторцирконат калия в количестве, в 30 раз превышающем требуемое количество циркония в меди, и перемешивают расплав при 1180 - 1200 С в течение 8 - 10 минут.10 Бор, предварительно введенный в медныйрасплав, раскисляет его, освобождая от кислорода; на это уходит до 0,04 - 0,05 оо бора (в процентах от массы меди), Оставшаяся часть бора вступает в реакции с фторцирко патом калия:4 В + ЗКХгРе = ЗХг Г я к области металлурможет быть использо- лавов медь - цирконий ирконием меди и медчения сплавов медь - введение восстановиав меди и последую- а фторцирконатом ка+ 4 ВРз+ бК Восстановленныи цимеди. Продукты раски 20 жидкие бораты - легкова в шлак, а остаточны бо влияют на электроп ложительно воздейств свойства. Поэтому пол 25 ниевый сплав обладаэлектропроводностью и текучестью, что позвол зовать для получения из меди, легированной лия 11,Недостатки способа, во-первых, сложность технологического процесса, включающего в себя получение лигатуры медь - магний (до 10% магния) и ввод ее в жидкую медь и, вовторых, снижение электропроводности готового сплава медь в циркон из-за присутствия в меди остаточных количеств непрореагировавшего магния и неметаллических включений окиси магния. Электропроводность сплава медь - цирконий особенно важна при изготовлении из сплава токопроводящих изделий.Цель изобретения - повышение качества сплава и снижение стоимости процесса.Отличие состоит в том, что в качестве раскислителя используют 0,15 - 2% бора от веса меди, а фторцирконата калия берут 1,25 - 40 о, от веса меди, и смесь перемешивают в течение 8 - 10 минут. рконии растворяется всления меди бором - удаляются из расплае количества бора слароводность меди и поуют на ее литейные ученный медно-циркоет высокой удельнойповышенной жидкояет широко его испольтоковедущих отливок цирконием.565069 Составитель С. Розенфельд Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина Редактор Э. Шибаева Заказ 1651/2 Изд, Мо 598 Тираж 778 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 3Употребление фторцирконата калия вместообычно используемого металлического циркония и применение бора вместо используемойпри аналогичном процессе предварительноприготовленной лигатуры медь - магний позволяет существенно снизить стоимость процесса. Использование бора является принципиальным отличием предлагаемого процессаот всех существующих способов получениясплавов медь - цирконий. 10Опыты показали, что для протекания реакции в медь следует ввести не менее 0,15% бора (от массы меди), Это обьясняется, по-видимому, необходимостью создания в меди некоторого избытка бора и потерями бора на 15раскисление меди (0,04 - 0,05 "/о), на выгорание его при вводе в расплав и частичное попадание в шлак и на стенки плавильного тигля. Можно учесть при этом, что в реакциювступает лишь 5 - 10% введенного бора (т, е. 20примерно 0,01% от массы меди),Стехиометрическое соотношение реагирующих веществ - бора, циркония, фторцирконата калия, согласно уравнению реакции, равно 1: 6: 19. Практически с учетом возможных 25потерь циркония его количество относится кколичеству реагирующего бора как 5: 1,Фторцирконат калия служит не только дляреакции получения циркония, но и в значительных количествах расходуется на образо Ование шлака, Поэтому требуемое его количество должно быть в 8 - 10 раз большим,чем требуется согласно уравнению реакции(теоретическое соотношение реагирующихмасс фторцирконата калия и циркония 19: 6). 35Отсюда вытекают следующие необходимыеколичества реагирующих веществ: бора должно быть в 5 раз больше требуемого содержания циркония в меди, но не менее 0,15%от массы меди, а фторцирконата калия - в 4030 раз больше требуемого содержания циркония.Оптимальной температурой расплава длятечения реакции является общепринятый температурный интервал металлургической обработки медных сплавов; 1180 - 1200 С. Времяперемешивания компонентов (8 - 10 мин) определено опытным путем; перемешивание менее 8 мин не приводит к достаточному взаимодействию бора и фторцирконата калия; с 50другой стороны, вышеуказанные количествареагентов успевают полностью прореагировать в течение 10 минут.В опытах по легированию меди цирконием 4 кг меди расплавляли под слоем флюса на основе буры.При температуре расплава 1200 С в него вводили под шлак брикеты, спрессованные из смеси медного порошка и аморфного бора (соотношение меди и бора 9: 1 по массе). Количество введенного бора составляло 0,25% от массы меди (10 г). После выдержки металла в течение 6 мин шлак снимали и на поверхность медного расплава засыпали 60 г фторцирконата калия (1,25/в от массы меди). Затем расплав перемешивали в течение 8 мин и заливали в форму. Химический анализ залитых образцов показал присутствие в меди 0,046 в ,052 циркония, удельное электросопротивление образцов составляло 0,0268 - 0,0303 Ом/мм м.Предлагаемый способ получения сплавов медь - цирконий, по сравнению с существующими способами, обеспечивает следующие преимущества;снижение стоимости процесса благодаря ликвидации расхода дефицитного металлического циркония, а также из-за отсутствия необходимости получать и применять меднома гниевую лигатуру;повышение качества сплава благодаря замене магния бором, который значительно менее снижает электропроводность меди, а также обеспечивает отсутствие твердых продуктов раскисления;улучшение литейных свойств сплава за счет влияния остаточных количеств бора;значительное улучшение условий труда при получении сплавов из-за полной безопасности применения бора по сравнению с пожароопасным магнием. Формула изобретенияСпособ получения сплавов медь в циркон плавлением, включающий последовательное введение в расплав меди раскислителя и фторцирконата калия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сплава и экономичности процесса, в качестве раскислителя используют 0,15 - 2% бора от веса меди, а фторцирконата калия берут 1,25 - 40/о от веса меди, и смесь перемешивают в течение 8 - 10 минут.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. М, В, Мальцев Модифицирование структуры цветных металлов и сплавов М. Металлургия, 1964, с. 193 - 194.