Шихта для наплавки бронзы

ТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОСУДАРЕДОМ ИЗОБРЕ идетельству к авторском бъединение по тНИИТЬГумский ВА; Власен СР й 1536653, кл и своиств бимеалей машин. Труского института, вып ного металла. 1 зл, 1 табл СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ дг) ОПИСАН(71) Научно - производственное отехнологии машиностроения Ро(56) Авторское свидетельство СВ 21 К 35/36, 1987.Исследование процесса поптаппических и многослойных детды Красноярского политехниче рр) Я 1 1 ц 3323330 (д) А 1(54) ШИХТА ДЛЯ НАПЛАВКИ БРОНЗЫ (57) Использование: изготовление биметаллических деталей с антифрикционным слоем методом индукционной наппавки. Сущность изобретения шихта содержит, мас 96: бронза оловянная Бр 05 Ц 5 С 5 862-93,6; никель 0,4-3,8 флюс 6-10 флюс содержит, мас 96. кислота борная 925-96,0; соль аммония 4,0-7,5. В качестве соли аммония можно использовать карбамид. Шихта позволяет повысить качество и антифрикционные свойства наплавлен50 Изобретение относится к сварочномупроизводству. в частности к составам шихты для наплавки оловянисто-свинцовыхбронз. и может быть использовано для изготовления биметаллических деталей с антифрикционным слоем методоминдукционной наплавки, например, подшипников скольжения,Целью изобретения является повышение качества и антифрикционных свойствнаплавленной бронзы.Эта цель достигается тем, что в шихтудля наплавки, содержащую порошок бронзыБр 05 Ц 5 С 5 и боросодержащий флюс, дополнительно вводят никель, а в качествефлюса используют кислоту борную и сольаммония при следующем соотношении компонентов, мас.%.Бронза оловяннаяБр 05 Ц 5 С 5 86,2-93,6Никель 0,4-3,8Флюс 6-10Флюс содержит, мас.%:Кислота борная 92,5-96Соль аммония 4.7,5В качестве соли аммония используютсякарбамид или хлористый аммоний,Никель, обладая высокой температуройплавления, повышает температурный интервал кристаллизации бронзы, Образуямногочисленные центры кристаллизации,никель способствует образованию мелкозернистой структуры бронзы и снижениюкоэффициента ликвидации свинца, вследствие чего повышаются ангифрикционныесвойства бронзы,Известно применение никеля в шихтедля индукционной наплавки (см, авт. св,СССР ч. 803283, кл. В 23 К 35/36), олоеянистых бронэ на мелезоуглеродистую основу,например чугун, с целью повышения качества сплавления бронзы с чугунной подложкой, за счет того, что никель, неограниченнорастворяясь в железе. образует никелевыйаустенит, растворяющий большое количество свободного углерода графита), пэепятствующего сплавлению, что обеспечиваетповышение качества биметаллического соединения,Введение никеля в количестве 0,4-3,8мас,% в известную шихту почти целикомисключает ликвидацию свинца (К 1-1,03) иобеспечивает снижение коэффициента трения беэ смазки до Ктр 0,21, что являетсясущественным отличием применения никеля в данном составе, т,е. никель здесь применен с другой целью,Вместе с тем, при использовании известных флюсов наблюдается оголение расплава бронзы, в результате чего 5 10 15 20 25 30 35 40 45 НН Г:1 - . - э Н )Г; 4 .3 2 НС. э Н,ГОбразующиеся газы. проходя через расплав шлака, вспениеают ето и увеличивают в объеме, При этом плотность расплава борной кислоты и коэффициент поверхностного натяжения расплавитлакэ значительноснижаются, за счет чего расплав шлака растекается по всей поверхности наплавки. не образуя участков оголения, и этим способствует повышению качества наплавки.Известно применение карбамида (моче- вины) в качестве удобрения в сельском хозяйстве и хлористого аммония в составе галогенидных флюсов для ниэкотемпературной пайки в водных растворах.Применение солей аммония совместно с борной кислотой с целью повышения качества наплавки, путем поедупреждения оголения расплава посредством получения пенообразного шлака большего объема является существенным отличием заявляемого состава.П р и м е р. В лабораторных условиях НПО "РостНИИТМ" было приготовлено пять составов шихты. содержащей в качестве металлической составляющей порошок бронзы Бр 05 Ц 5 С 5 по ГОСТ 613-79 и никель в количестве 0,4-3,8 мас, , а в качестве флюсующей составляющей - борную кислоту и карбамид, отличающиеся содержанием вновь вводимых компонентов, и состав шихты по прототипу. Все исходные материалы были использованы в виде порошков, Шихты готовили путем механического смешивания компонентов. Каждым составом были наплавлены образцы иэ Ст.3 индукционным способом в петлевом индукторе, подключенном к высокочастотному генератору ВЧИ 63/О, 44-3 П-ЛО 1. За показатель качества наплавленной бронзы принимали количество неметаллических включений в микроструктуре поперечных сечений наплавленных образцов, определяемое по известной методике (см. Салтыков С,А. Стереометрическая металлография, М,: Металлургия, 1976, с,132).5 10 15 20 25 30 35 Коэффициент ликвации свинца опреде ляли как отношение содержания гвинца на полулубине наплавленного слоя к усредненному его значению определенному по. слоиным химическим анализомЯнтифрикционные свойства оценива лись величиной коэффициенга грения без смазки определяемого на машине трения типа МИ по известной методике 1 качев В.Н и др, Методы повышения долговечно сти деталей машин М. Машиностроение, 1971. с 53 59. рис 246)Составы шихт и результаты испытаний приведены в таблице. Как видно иэ таблиц введение в шихту для наплавки пловя нисто. свинцовых бронз никеля, борной кислоты и карбамида обеспечивает повышение качества наплавки и антифрикционых свойств наплавленной бронзы.Оптимальное содержание никеля в шихте составляет 0,4-3.8 от массы шихты. Меньшее его содержание не оказывает влияние на равномерное распределение свинца в наплавленном слое бронзы и снижение величины коэффициента трения беэ смазки Увеличение содержания никеля до свыше 3,8 не улучшает антифрикционные своиства и экономически нецелесообразно.Оптимальное содержание борной кислоты и карбамида составляет соответственно 5,6-9,6 мас,и 0,4-0,6 мас,от массы шихты и 92,5 - 96,0 мас.и 4,0-7,5 мас, от массы флюсующей составляющей.Меньшее содержание борнои кислоты и карбамида не обеспечивает флюсующего действия, в результате чего качество наплавки резко снижается Увеличение их содержания до значения выше верхнего предела не улучшает качества наплавки, но отрицательно сказывается на технологических параметрах процесса1823330 8Продолжение таблицы Составы предлагаемой и известной шихты Компоненты шихты и свойства наплавленноГо сплава прототип 2,23 1,89 2,45 2,67 2,94 5,78 2,0 20 0,161 0,203 0,177 0.196 0,208 0,235 1,0 1,18 1,03 1,01 1,14 1,31 Формула изобретения 1, ШИХТА ДЛЯ НАПЛАВКИ БРОНЗЫ, содержащая бронзу оловянную и боросодержащий флюс, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества и антифрикционных свойств наплавленного металла, шихта дополнительно содержит никель, а в качестве боросодержащего флюса - кислоту борную и соль аммония при следующем соотношении Составитель Л. ЛевченкоТехред М.Моргентал Корректор О,Густи Редактор А.Мельникова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 794 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 СвойстваСодержание в слое неметаллических включений,Степень оголения расплава (отношение площади оголенныхучастков к общей площади наплавленнойповерхности),Коэффициент трениябез смазкиКоэффициент ликвидации свинца на полуглубине наплавленногослоя бронзы компонентов. мас,ф,Бронза оловянная Бр 05 Ц 5 С 586,2 - 93.6Никель 0,4 - 3,8Флюс 6-10при этом флюс содержит, мас.:Кислота борная 92,5 - 96,0Соль аммония 4,0 - 7,52. Шихта по и. 1, отличающаясятем, что в качестве соли аммония используют карбамид,