Лигатура

Е 22 С 35 00 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07 НРЫТИЙ ОБРЕ ВИДЕТВЬСТВУ(54) (57) ЛИГАТУРАсвинец, ФосФор ищ а я с я тем, чтоНо ния Физико-механичеа- ционных свойств сплвительносодераит иель ниобий, тантал принс- венин компонентов,к- . ОловоСвинецФосФорНикель икель баюлвес.Ф:14,0-42,50,5-1,535-1856,0-15,03;5-4,00,8-400,1-0,6ОстальноеО 40Для достижения укаэанной. цели в состав лигатуры, содержащей олово, свинец, фосфор и медь, дополнительно введены никель,молибден,ниобий и тантал, а компоненты взяты при следующем соотношении,вес.г 45Олово 14,0-42,5Свинец 0,5-1,5Фосфор 3,5-18,5Никель 6,0-15,0Молибден 50Ниобий 0,8-4,0Тантал 0 1-0,6Медь ОстальноеОлово в количестве 14-42,5 снижает температуру плавления лигатуры и обеспечивает высокие и стабильные антифрикционные свойства бронзы. Содержание олова менее 14 приводит к повышению температуры плавления лигатуры, что влечет за собой уменьшение степени ее усвоения, снижение 60 стабильности свойств бронзы. Содержание олова более 42 экономически нецелесообразно.Свинец в составе бронзы обеспечивает повиаение антифрикционнцх 65 Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при литейном производстве сплавов на основе меди с повышенными Физико"механическими иантифрикционными свойствами. 5Известна лигатура 1 3 для получения антифрикционных бронз следующего состава, вес,:Сурьма 15-60 .Никель 4-15Молибден Ое 001-5,0Хром 0,001-8,0Иттрий 0,001-0,25Цинк 1,0-10,0ЖелезоМедь ОстальноеНедостаток этой лигатуры заключается в том, что она не обеспечивает повышение механических и антифрикционнцх свойств.Наиболее близкий к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является сплав 2 ) следующего состава, вес.:, Олово 0,9-1,5Свинец 7,0-10,0 25Фосфор 1,5-2,5Медь ОстальноеИспользование известного сплава При получении оловянистцх бронз не обеспечивает необходимого уровня 30 физико-механнческнх свойств. Относительно высокое содержание свинца вы"зывает появление лнквации н пористости, что влечет за собой неоднородность структуры и свойств бронз.Целью изобретения является повышение физико-механических и антифрикционных свойств сплавов,свойств, При содержании его в лигатуре менее 0,5 он не оказывает влияния на свойства бронзы, Содержаниесвинца более 1,5 вызывает появлением ликвации, пористости и нестабильности свойств бронзы.Фосфор используется как раскислитель и элемент, способствующий повышению жидкотекучести и антифрикционности. При содержании в лигатуременее 3,5 фосфора он не оказываетзаметного влияния на свойства брон"эы. Содержание фосфора более 18,5вызывает снижение ударной вязкости,появляется хрупкость.Введение в состав лигатуры никеля, молибдена, ниобия и тантала определяет значительное повышение Физикомеханических свойств и иэносостойкости за счет положительного их действия на микроструктуру бронзы.кроме того, перечисленные элементы способствуют устранению характерного для бронз порока - пористости.Никель повышает прочностные, пластичные и отчасти антифрикционныесвойства бронз. Оптимальные свойствабронз получаются при содержании в лигатуре 6-15 никеля. Нижний пределпо содержанию никеля определяетсяминимальным его количеством, позволяющим повысить прочностные свойствабронзы, Верхний предел ограничен изсоображений себестоимости,Молибден, ниобий-, тантал, способствуют измельчению микроструктуры,повышению прочностных свойств, повышению антифрикционности,Иэмельчекие микроструктуры.в своюочередь определяет уменьшение пористости, повышение качества и однородности отливок.Содержание молибдена и ниобия влигатуре, меньше нижних пределов приводит к получению неоднородной структуры н уменьшению ее твердости, а содержание этих элементов и лигатуребольше верхних. пределов приводит кповцшению хрупкости бронзы и снижениюпластических свойств,Тантал в составе лигатуры уменьшает газонасцщенность бронзы, снижает междендритную пористость й увеличивает плотность отливок, оптимальное его содержание в составе лигатуры должно быть 0,1-0,6. При содержании его в лигатуре менее 0,1 положительное действие тайтала на уменьшение газоиасыщенности исчезает, Превышение содержания тантала более 0,6 приводит к повышению хрупкости бронзы, снижает ее перерабатываемость.Проводились исследования влиянияпредложенной лигатуры на свойстваоповянистой бронзы ОФ 10-1, Лигатурывыплавлялн в индукционной печиЛПЗ 371027262 Таблица 1 Содержание элементов, вес.Ъ Лигатуры Состав Олово Свинец Фосфор Никель Молибден Ниобий Тантал Медь ОстальноеТо же 0,95 7,8 1,56 1,47 9,7 2,44 Известная 1 Предложенная 3 15, 0 6,012,8 7,6 О,8 0,1 4,0 0,6 12,0 3,511,2 4,8 3,518,59,415,4 14,0 42,5 28,7 35,8 0,51,50,781,36 2,2 0,4 3,6 0,3 Т а б л и ц а 2 Физико-механические свойства Применяемаялигатура Состав лигату ры 8кгс/мм Известная 25,4 3,5 0,7 0.,0080,006 0,015 0,018 25,8 3,6 0,75 0,003 9,003 0,002 0002 33,1 34,3 34,0 33,2 3,94,2.4,8,4,6 1,01,11,0.1,1 0, 008 0,006 0,005 0,005 Предложенная 4 5 6 ВНИИПИ Заказ 4678/31Тираж 627Подписное Филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Составы различных лигатур, использованные для легирования бронзы ОФ 10-1, представлены в табл. 1,Лигатуры 1 и 2 по составу соответствуют известному сплаву. Лигатуры 53 - б соответствуют предложенномусоставу. Расход лигатуры для легирования бронзы ОФ 10-1 составлял 1%,Свойства бронзы ОФ 10-1, полученной с использованием различных лигатур, представлены в табл, 2,Вронэы, легированные предложенными составами 3 - 6, имеют более высокие прочностные и антифриКционные свойства по сравнению с бронзами, леги-. рованными известными составами 1 и 2.Так, предел прочности при растяжении увеличивается с 25,4 - 25,8 до 33 1 т .34 3 кгс/мм 2 ударная вяз-,ф 120 кость с 0,7-0,75 до 1,0 - 1,1 кгс/мм; износ образцов снизился от 0,006- 0,008 до 0,002-0,003 г/ч, коэффициент трения - от 0,025 - 0,018 до 0,007 0,009.Испытания на износостойкость проводились на машине трения МТ, пальчиковые образцы Ф 5 мм из бронзы работали по стальным роликам диаметром 40 мм (сталь 18 ХГТ цементирован ная НРс 56 - 63 масло МС 20, нагрузка 800 кгс/см 2) время испытаний 4 ч.Предложенный состав лигатуры может быть использован для легирования оловянистых:бронз, отливаеиюх для венцов червячных колес и высоко- нагруженных подшипников скольжения, ыри производстве редукторов.Технико-экономическая эффективность определяется повьыением долго- вечности и КПД редукторов. б м к, Коэффи- Износ,Ъ, кгс/см циентг/чтрения