Сплав на основе меди

 

Изобретение относится к сплавам на основе меди, предназначенным для применения в качестве конструкционного материала. Сплав содержит, мас.%: алюминий 3,0 - 12,0; кальций 0,01 - 0,06; бор 0,01 - 0,05; теллур 0,0001 - 0,001; медь - остальное. Свойства сплава следующие: предел прочности 428 - 476 МПа; относительное удлинение 33,1 - 36,1%; относительная плотность 0,984 - 0,988. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к литейному производству, и может быть использовано при изготовлении отливок, работающих в условиях нагрева и коррозионного износа.

Наиболее близким по составу компонентов к заявляемому сплаву относится сплав на основе меди, содержащий, мас. % : Алюминий 11,8-12,3 Кальций 0,04-0,06 Медь Остальное Недостатком данного сплава является недостаточные плотность в литом состоянии и уровень механических свойств.

Цель изобретения - повышение механических свойств сплава и его плотности в литом состоянии.

Это достигается тем, что в известный сплав дополнительно введены бор и теллур при следующем содержании компонентов, мас.%: Алюминий 3-12 Кальций 0,01-0,06 Бор 0,01-0,05 Теллур 0,0001-0,001 Медь Остальное Бор, являясь поверхностно-активным элементом, адсорбируясь в приграничных объемах, способствует измельчению зерна структуры сплава, вследствие чего повышается уровень механических свойств и плотность сплава. При содержании бора менее 0,01 мас.% его воздействие на структуру и свойства сплава малоэффективно. При увеличении содержания бора более 0,5 мас.% эффективность его воздействия снижается вследствие образования боридов примесей сплава.

Теллур вследствие его химической активности является дегазатором сплава, что способствует повышению его плотности в литом состоянии. При содержании теллура в количестве до 0,0001 мас.% его воздействие малоэффективно. Если содержание теллура будет более 0,001 мас.%, это приведет к охрупчиванию сплава за счет образования неметаллических включений.

Эффективность воздействия на сплав повышается при совместном легировании бором и теллуром.

В песчано-глинистые формы отливали пробы диаметром 30 мм и длиной 200 мм, из этих проб вырезались образцы для определения химического состава, механических свойств и плотности сплава. Химический состав предложенного 2-10 и известного (1) сплавов приведен в табл. 1.

Предел прочности и относительное удлинение определяли при испытании на растяжение образцов диаметром 5 мм тип III N 7 (ГОСТ 1497-73) на испытательной машине Р-100.

Плотность определяли как отношение массы и объема образцов путем определения массы образцов на аналитических весах и объема образцов в мерной мензурке. Относительную плотность определяли как отношение плотности образца к расчетной плотности сплава.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Результаты испытаний показали, что ввод в сплав совместно бора и теллура способствует повышению предела прочности сплава на 27,1%, относительного удлинения на 19,6%, плотности на 2,1%.

Применение предложенного сплава предполагается для изготовления фурменного оборудования, работающего в условиях нагрева и коррозионного износа.

Экономический эффект от внедрения изобретения достигается за счет повышения надежности и долговечности деталей из предложенного сплава.

Формула изобретения

СПЛАВ НА ОСНОВЕ МЕДИ, содержащий алюминий и кальций, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня механических свойств и плотности сплава в литом состоянии, он дополнительно содержит бор и теллур при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алюминий - 3,0 - 12,0 Кальций - 0,01 - 0,06 Бор - 0,01 - 0,05 Теллур - 0,0001 - 0,001 Медь - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1