Сплав на основе меди Советский патент 1977 года по МПК C22C9/06 

1

Изобретение относится к. области разработки антифрикционных сплавов на основе меди и может быть использовано для изготовления венцов или антифрикционных облицовок тяжелонагруженных червячных колес.

В настоящее время для изготовления венцов червячных колес, работающих со скоростью скольжения в зацеплении свыше 4 и/сек и повышенных нагрузках, используются дорогостоящие высокооловянистые бронзы Бр ОЦН 10-2-1,5, Бр ОФ 10-1, Бр ОНО 10-1-1 1.

Недостатком этих бронз является ограниченная контактно-усталостная выносливость. Известна применяемая для той же цели безоловянистая бронза, содержащая следующие компоненты, вес. %:

Алюминий8-11

Никель1-3

Марганец0,05-3

Железо2,5-6,0

Медь и неизбежные

примесиОстальное

Оптимальный состав бронзы, вес. %: алюминий - 9,55; никель - 1,12; марганец - 0,98; железо - 3,37; медь - остальное 2. Бронза имеет высокую прочность и контактноусталостную выносливость, обладает высокими эксплуатационными характеристиками после специальной, длительной приработки.

2

Однако сплав чувствителен к импульсивным нагрузкам, в результате чего снижается чистота рабочей поверхности, ухудщаются нагрузочная способность узла трения и коэффициент полезного действия передачи. Эти недостатки не позволяют использовать указанный сплав в качестве венцов червячных колес в передачах общего назначения, для которых характерны повторно-кратковременные перегрузки, пуск и остановка под нагрузкой и пр. С целью повыщения антифрикционных свойств бронзы без снижения ее контактноусталостных и прочностных свойств в предлагаемый сплав дополнительно введен литий при следующем соотношении компонентов, вес. %: Алюминий8-11

Никель0,5-3,0

Марганец0,05-3,0

Железо2,5-6,0

Литий0,01-0,9

МедьОстальное

Предложенный материал получают следующим образом.

Под слоем древесного угля или буры в графитовом тигле расплавляют медь с никелем. В расплав вводят измельченный ферромарганец и алюминий. Затем под колоколом вводят металлический литий или сплав лития с

медью. Расплав перемешивают и производят разливку.

Механические свойства известного сплава, содержащего, вес. %: алюмипий - 9,5, иикель - 1,2, марганец - 1,0, железо - 3,5, медь - остальное, и предложенного сплава, содержащего, вес. %: алюминий - 9,5, никель - 1,2, марганец - 1,0, железо - 3,5 литий - 0,15, медь - остальное, приведены в таблице.

При испытании червячных редукторов с колесами, венцы которых выполнены из известного и предлагаемого сплавов, получены

следуюЩчИе значения передаваемых мощностей (при непрерывном режиме работы, температуре масла в картере редуктора до 95°С):

Для редуктора с колесами из известного сплава - 36 кгс. м

при КПД передачи - 0,73

Для редуктор-а с колесами из предлагаемого сплава - 42 кгс. м

при КПД передачи - 0,78.

Предложенный сплав не чувствителен к импульсивным нагрузкам при использовании его в качестве материала Деталей тяжелонагруженных ззлов трения.

Формула изобретения

Сплав на основе меди, содержащий алюминий, никель, марганец и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств, он дополнительно содержит литий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Алюминий8-11

Никель0,5-3,0

Марганец0,05-3,0

Железо2,5-6,0

Литий0,01-0,9

МедьОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Журнал «Оё кикау кочаку, Токио, 1966, т. 7, № 11, с. 48.