Сплав на основе цинка Советский патент 1992 года по МПК C22C18/04 

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу сплава, обладающего высокой демпфирующей способностью и предназначенного в качестве конструкционного материала для уменьшения вредных вибраций и шумов в механизмах, машинах, приборах и агрегатах.

Известен высокопрочный сплав на основе цинк-алюминий состава, мас.%: алюминий 10-25; марганец, кремний, бор.тита н и/или цирконий 0,005-3; цинк остальное.

Этот сплав характеризуется недостаточно высокой демпфирующей способностью из-за высокого содержания легирующих элементов.

Известен также демпфирующий сплав на основе цинка, содержащий, мас.%: алюминий 15,1-51,5; кремний 0,005-0,45; марганец 0,005-0.40. цирконий 0,003-0,08; железо 0,01-0,45- РЗМ 0,001-0,09; цинк остальное.

Наиболее близким к изобретению является сплав, имеющий состав, мас.%: алюминий 25,5, кремний 0,25; марганец 0,19; цирконий 0,04; железо 0,21; РЗМ 0,05; цинк остальное, обладающий наибольшей демпфирующей способностью.

Однако известный сплав характеризуется недостаточно высокими демпфирующей способностью и твердостью.

Цель изобретения - повышение демпфирующей способности и твердости сплава.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый сплав содержит алюминий, РЗМ, кремний, цирконий, железо, марганец, титан, бериллий, ванадий, цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алюминий18,0-42,2

РЗМ0,0001-0,20

Кремний0,002-0,52

Цирконий0,001-0,22

2

XI

ел

ю

СО

О 003-0,60

0,002-0,55

0,01-1,20

0,0001-0,32

0,0001-0,70

Остальное

Нов ым по сравнению с прототипом яв- л$ется наличие титана, бериллия, ванадия Ойи заявляемых пределах концентраций способствуют повышению демпфирующей способности за счет модифицирования сплава, а за счет твердорастворного упрочнения повышают твердость сплава

В таблице приведен химический состав предлагаемого сплава (составы 2-4), сплава, -выходящего за пределы содержаний компонентов сплава (составы 1 и 5), и известного сплава (состав 6)

Сплавы выплавлялись в тигельной печи. Разливка осуществлялась в металлическую форму. Демпфирующая способность определялась по логарифмическому декременту б при амплитуде крутильных колебаний у 10 при комнатной температуре Нагрузка при измерении твердости по Виккерсу HV составляла 5 кгс.

Результаты испытаний приведены в таблице. Из таблицы видно, что демпфирующая способность и твердость предлагаемого сплава (2-4) выше, чем известного (6). Выход по содержанию компонентов сплава за его пределы ведет к снижению демпфи0

5

0

5

0

рующей способности (сплавы 1 и 5) по срав нению с прототипом

Более высокие демпфирующая способность и твердость позволяют за счет снижения вибраций и шума, повышенной прочности увеличить уровень надежности и работоспособности повысить срок службы, а также конкурентноспособность изделий работающих в условиях динамического на- гружения

Допустимое содержание примесей в сплаве (не более), мае % свинец 0,01, кадмий 0,003; медь 0,01, олово 0,002; висмут 0,0001; сурьма 0,0001; мышьяк O.OOQ1.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Сплав на основе цинка, содержащий алюминий, РЗМ, кремний, цирконий, железо, марганец, цинк, отличающийся тем, что, с целью повышения демпфирующей способности и твердости, он дополнительно содержит бериллий, ванадий и титан при следующем соотношении компонентов, мае %

Алюминий

РЗМ

Кремний

Цирконий

Железо

Марганец

Бериллий

Ванадий

Титан

Цинк

18,0-42,2

00001-0,2

0,002-0,52

0,001-0,22

0,003-0,6

0,002-0,55

00001-0,32

0,0001-0,7

0,02-1 2

Остальное.

Использование: в качестве конструкционного материала для уменьшения вредных вибраций и шумов в механизмах, машинах, приборах и агрегатах Сущность изобретенгя: сплав на основе цинка содержит, мас.%- алюминий 18-42,2; РЗМ 0,0001-0,2, кремний 0,002-0,52; цирконий 0,001-0,22, железо 0,003-0,6; марганец 0,002-0,55; бериллий 0,0001-0,32; ванадий 0,0001-0,7; титан 0,02-1,2; цинк остальное В сплаве допускается содержание примесей не более, мас.%: свинец 0,01; кадмий 0,003, медь 0,01, олово 0,002; висмут 0,0001; сурьма 0,0001; мышьяк 0,0001. Характеристика сплава: демпфирующая способность сплава, определенная по логарифмическому декременту, при амплитуде крутильных колебаний при комнатной температуре составляет 2,7-3,2%. Твердость по Вик- керсу 79-86 HV. 1 табл.