Состав для получения сплава на основе меди плавлением Российский патент 2024 года по МПК C22C9/00 C22C1/02 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сплавов специальных бронз (далее, сплав).

Уровень техники.

Заявитель не выявил аналога и прототипа с признаками заявленного сплава, с наличием библиографических данных источника информации.

Может быть использовано:

- в ювелирной промышленности, в качестве лигатур, при изготовлении украшений из сплавов серебра, золота, а также может быть использовано в часовой промышленности для изготовления корпусов-браслетов часов;

- в электротехнике, в качестве контактов;

- точной механике при изготовлении деталей машин, пружин манометров и тахометров;

- для изготовления медицинского инструмента, ортопедических протезов зубов;

- для изготовления боевых пружин минно-торпедного вооружения;

- для производства деталей выстрелов (патрон, оболочка снаряда, капсул);

- для производства газо-безопасного сборочного инструмента (ключей накидных, ключей торцовых);

- "вкладышей" подшипников скольжения, сепараторов подшипников качения.

Раскрытие сущности изобретения.

Техническим результатом является отсутствие потемнения ювелирных изделий со временем.

Вышеуказанный технический результат достигается составом для получения сплава на основе меди плавлением, содержащем никель, титан, хром, алюминий, при этом дополнительно содержащем кобальт, индий, серебро, бор, медь фосфористую при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Медь 62,6-67,0 Никель 2,7-3,2 Кобальт 0,4-0,7 Хром 0,7-1,0 Серебро 18,0-22,0 Титан 0,2-0,3 Бор 0,2-0,4 Алюминий 1,0-1,3 Медь фосфористая 1,3-1,5 Индий 5,0-7,0

Сплав универсален для всех методов формообразования - литья и деформирования.

Физико-механические свойства:

Плотность, γ, кг/м куб. 940 Температура, °С, 954-989 Модуль упругости, Е, Гпа 122 Предел прочности, σв, Мпа 516 Удлинение при разрыве, 5, % 13 Твердость по Роквеллу, HRC 14-18.

В состав сплава входят десять элементов из таблицы Д.И. Менделеева. Из них пять легирующих: медь, никель, кобальт, индий, серебро; три раскислителя: алюминий, бор, медь фосфористая марки МФ1; два модификатора: хром, титан.

Алюминий, фосфор, бор введены в расплав в качестве сильных раскислителей, препятствующих появлению окиси меди (GuO). Окислы возникают при плавке, разливке и нагревах под пайку - основных операциях при изготовлении изделий.

Основное требование к подбору раскислителей - большее сродство к кислороду.

Об эффективности раскислителя приближенно можно судить по отношению теплоты образования его окисла - Н_о²⁸⁹ к теплоте образования CuO, равной 157×10^-3 кДж/моль. ∆Н° для приведенных выше раскислителей >950×10³ кДж/Кмоль [2, стр. 10].

Присутствие хрома ограничивает рост зерна, придает разрушению вязкий характер, увеличивает сопротивление развитию трещин. Коррозионную стойкость сплава повышает алюминий. В качестве модификатора-иннокулятора выбран Ti. В качестве модификатора-лимитатора - В [3, стр. 13].

Хром и никель, кроме того, являются слабыми раскислителями [2, стр. 23].

Осуществление изобретения.

Состав для получения сплава на основе меди плавлением, содержащий никель, титан, хром, алюминий, отличается тем, что дополнительно содержит кобальт, индий, серебро, бор, медь фосфористую при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Медь 62,6-67,0 Никель 2,7-3,2 Кобальт 0,4-0,7 Хром 0,7-1,0 Серебро 18,0-22,0 Титан 0,2-0,3 Бор 0,2-0,4 Алюминий 1,0-1,3 Медь фосфористая 1,3-1,5 Индий 5,0-7,0

Технология производства. Последующие технологические операции: последовательная загрузка элементов, установка времени выдержки. Последовательность загрузки обусловлена химико-физическими свойствами компонентов: кристаллической решеткой, плотностью, температурой плавления, растворимостью и т.д.

Температурные режимы выбираются, при последовательности загрузки, относительно температур получаемых сплавов в процессе плавки. За основу взята температура плавления Cu (1083°С).

Загрузка производится в следующей последовательности:

медь-алюминий-серебро-хром-кобальт-никель-титан-бор-фосфор-индий, причем фосфор вводился в расплав в составе меди фосфористой МФ1.

Температуры плавки-загрузки: 1110-1120°С. Расплав разливали в изложницы, в которых получали прокат - сплава желтого цвета.

Список литературы.

1. Э. Бреполь. Теория и практика ювелирного дела: Пер. с нем. / Под ред. Л.А. Гутова и Г.Т. Оболдуева. - 4-е изд., стереотипн. - Л.: «Маш-е», Ленинградское отд., 1982-384 с. ил.

2. Е.Н. Кондаков. Повышение качества отливок из сплава золота путем совершенствования технологии формы, раскисления и модифицирования. Автореферат. Ленинград, 1983 год.

3. Раскисление и модифицирование сплавов золота. Б.Б. Гуляев, Е.Н. Кондаков. Литейное производство, №2, 1984 год.

4. Под редакцией Е.М. Савицкого «Сплавы благородных металлов». Издательство «Наука». Москва, 1977.

5. B.C. Юдкин. Производство и литье сплавов цветных металлов. «Металлургия», 1967, 384 с.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сплавов специальных бронз. Состав содержит, мас. %: медь - 62,6-67,0, никель - 2,7-3,2, кобальт - 0,4-0,7, хром - 0,7-1,0, серебро - 18,0-22,0, титан - 0,2-0,3, бор - 0,2-0,4, алюминий - 1,0-1,3, медь фосфористую - 1,3-1,5, индий - 5,0-7,0. Технический результат - отсутствие потемнения ювелирных изделий со временем.

Состав для получения сплава на основе меди плавлением, содержащий никель, титан, хром, алюминий, отличающийся тем, что дополнительно содержит кобальт, индий, серебро, бор и медь фосфористую при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Медь 62,6-67,0 Никель 2,7-3,2 Кобальт 0,4-0,7 Хром 0,7-1,0 Серебро 18,0-22,0 Титан 0,2-0,3 Бор 0,2-0,4 Алюминий 1,0-1,3 Медь фосфористая 1,3-1,5 Индий 5,0-7,0