Модификатор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДБПЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 19.01.76(21) 23165 77/02с присоединением заявки (5) М, Кл,е С 22 С 9/02 Государственный комитет Соввта Министров СССР но делам изобретений н открытий(4 б) Дата опубликования описания 30.07.77(72) Авторы изобретения В. Г. Горенко, В. ф. Дурандин, В. Л. Конопацкий н И. Г, Раздобарин Институт проблем литья АН Украинской ССР и Специальноеконструкторско-технологическое бюро Института проблем литьяАН Украинской ССР(54) МОДИФИКАТОР 30,0,10,0600 11, 10 Изобретение относится к области цветной металлургии и литейному производству, а именно к выплавке лигатур на медной основе и изготовлению отливок из оловянистых бронз с повышенными свойствами.Известен модификатор следуюгцего химического состава, вес.%;СурьмаНикельОлово Недостатком этой лигатуры является то, что она мало влияет на микроструктуру оловянистых бронз, не способствует повышению дисперсности фаз, мало влияет на повышение 15 упруго-пластических, прочностных и антифрикционных свойств обрабатываемых сплавов. Кроме того она не оказывает влияния на ликвационные процессы, сильно развитые в оловянистых бронзах. 20Поэтому в состав лигатуры необходимо вводить элементы, обладающие модифицируюшим дейсгвием на меднооловянистые сплавы и обеспечиваюгцие повышение их физикь- Умеханических свойств., 25 Пель изобретения - повышение механических свойств медных сплавов.Достигается это тем, что модификатор,включающий сурьму, никель и олово, дополнительно содержит. фосфор, цирконий и медьпри следующем соотношении компонентов,вес.Ъ:Сурьма 0,01 - 5,0Никель 0,5 - 6,0Олово 30,0 - 65,0фосфор 0,01 - 8,5Пирконий 0,05 - 3,2Медь Остальное,Химический состав известного и предлагаемого модификаторов приведен в табл. 1.Из данных таблицы 1 видно, что сплавес обозначением 1 является сплавом-прототипом а сплавы с обозначением 11-й 11- модифицируюшим сплавом предлагаемого состава с различным содержанием элементов.Сплав П содержит минимальное количествосурьмы, мало никеля и циркония, Благодаря высокому содержанию олова и фосфорасплав имеет сравнительно низкую температуру плавления7 сплава П 1, содержащего 31,8% олова, температура плавления выше, однако степень усвоения уменьшается незначительно. Сплав 1 Ч имеет со сплавом П 1 аналогичные температуры плавления и степень усвоения. Сплавы 7-Ч 11 имеют самый низкий температурный интервал плавления и почти полностью усваиваются базовым сплавом аПолученные лигатуры составов И - Ч 11 10 испольэовали для получения оловянистофосфористой бронзы марки БрОф 10-1. Для получения бронэ в печи МГПв графитовом тигле плавили катодную медь, В процессе плавки медь перегревали до 1160 - 1 ь 1200 С. Затем одну бронзу получали изочистых материалов путем ввода в медь олова и фосфористой меди, а остальные бронзы получали при использовании модифицирующих сплавов 1-17 с небольшой подшихтов п кой металла оловом и фосфористой медью.Присадки вводили в период выпуска металла или на дно подогретого графитового тигля, использованного для разливки бронзы,Полученную бронзу перемешивали графи товым стержнем, выдерживали в ковше, счищали с поверхности металла шлак, и бронзу температурой 1130-1160 С разлиовали ио формам. Из попученных опытных отливок получали темплеты для исследования микрострукры и изготовляли образцы для определения прочностных и антифрикциониых свойств бронз.Содержание сурьмы и фосфора в модифицирующем сплаве в количестве меньшем 0,01% не оказывает влияния на свойства оловянистых бронз. Повышение содержания сурьмы больше 5,0% не рационально, так как появляется повышенная хрупкость бронзы. Использование в составе сплава больше 8,5% фосфора приводит к уменьшению антифрикционных свойств бронз, благодаря увеличению количества и крупности фосфидных включений и росту депдритов при первичной криссталлизации.При содержании в сплаве меньше 30,0% олова антифрикционные свойства бронз находятся: на низком уровне, При содержании олова болыце 650% наблюдается незначительный рост антифрикционных свойств. Учитывая дороговизну олова, его содержание в сплаве должно ограничиваться 65,0%.Никель вводится в состав сплава для повышения прочностных и антифрикционных свойств бронз, уменьшения ликвидационных процессов и улучшения микроструктуры металла. При содержании в сплаве меньше 0,5% никеля его влияние на структуру и свойства бронзы мале заметно. При содержании в сплаве больше 6,0% никеля не отмечается дальнейшего измельчения первичной микроструктуры и свойства бронэ повышаются незначительно.Ввод в состав модифицирующего сплава циркония способствует значительному измельчению фаз в микроструктуре бронзы и приводит к повышению прочностных и антифрикционных свойств металла, Содержание в сплаве циркония в количестве меньше 0,05% не оказывает влияние на микроструктуру и свойства бронзы. При использовании в сплаве больше 3,2% циркония наблюдает ся уменьшение дисперсности фаз, выделившихся при первичной кристаллизации, а это приводит к ухудшению свойств оловянистых 6 ронз.Оловянистофосфоритная бронза БрОф 10-1, обработанная предлагаемым модификатором, при заливке образцов в землю имеет следующие свойства;ФПредел прочности, кг/мм 26,6-30,12Относительное удлинение,% 3,4- 5,3 Твердость НВ, кг/мм 90 -95 Коэффициент трения 0,0065-0,008 Свойства бронзы, полученной при использовании чистых исходных материалов (1) при отливке образцов в землю следующие;Предел прочности прирастяжении, кг/мм 25,6 Относительное удлинение, % 3,0 Твердость НВ, кг/мм 0,009 Свойства бронзы БрОФ 10-1, обработанной известным и предлагаемым модификаторами, приведены в табл, 2.90 27,1 3,4 90 293 4,8 1 Ч 5,1 Ч 1 4,3 28,1 ЧП 5,3 30,4 Олово 30,0 - 65,0Фосфор .0,01 - 8,5Цирконий 0,05 - 3,2Медь Остаьное.Источники информации, принятые во виимание при экспертизе:1. Орлов Н. Д., Чурсин В. М, Справоч",ник литейщика ффасонное литье для сплавовтяжелых цветных металловф. М Машино 60 строением 1971, с. 22. формула изобретения Модификатор, содержащий сурьму, никельиолово, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств медных сплавов, он дополнительно содержит фосфор цирконий ч медь при следующем соотношении компонентов, вес,%:Сурьма 0,01 - 50 Никель 05 - 60 Лигатура, используемаядля получения бронзы Твердость НВ, Коэффициенткг/мм трения 0,009 0,009 0,008 0,008 0,00 7 0,00 7 0,007 0,0065