PL113757B1 - Copper alloy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest stop miedzi o pod¬ wyzszonej wytrzymalosci mechanicznej i wysokiej przewodnosci elektrycznej przeznaczony na ele¬ menty, w których dodatkowo wymagana jest duza odpornosc na scieranie i wysoka temperatura rekrystalizacji. Nadaje sie on zwlaszcza na dzialki komutatora, przewody jezdne, elektrody do zgrze¬ wania.Znanych jest duzo stopów miedzi o podwyzszo¬ nej wytrzymalosci mechanicznej i wysokiej prze¬ wodnosci elektrycznej. Jednym z tego rodzaju stopów jest stop miedzi z kadmem przedstawiony w publikacji CDA 1971 r. oraz publikacji CDA 1968 r. Stop ten zawiera wagowo od 0,7 do 1,0% kadmu. Wytrzymalosc mechaniczna tego stopu wynosi 280 MN/m5 w stanie wyzarzonym i okolo 700 MN/m2 w stanie twardym, a przewodnosc elektryczna odpowiednio 90 i 80% IACS.Inny stop miedzi z kadmem i chromem opisany w czasopismie Metali nr 30/3/, 1976 r., na str. 227, zawierajacy wagowo od 0,2 do 0,3% kadmu i od 0,2 do 0,4% chromu posiada wytrzymalosc mecha¬ niczna po przesycaniu, zgniocie i starzeniu 470—500 MN/m2 i przewodnosc elektryczna 82—85% IACS.Stop miedzi z samym chromem znany z publi¬ kacji Centre d'Information Cuivre Laitons, alliages, Paris, o zawartosci od 0,15 do 1,0% wagowych chromu posiada' wytrzymalosc mechaniczna po przesycaniu w temperaturze 975°C, zgniocie i sta- 10 15 20 25 rzeniu w temperaturze 450—475°C równa 520 MN/m2 i przewodnosc elektryczna 80% IACS.Stop miedzi z cyrkonem opisany w publikacji CDA 1971 r. o- zawartosci od 0,1 do 0,15% wago¬ wych cyrkonu posiada wytrzymalosc, mechaniczna po przesycaniu, zgniocie i starzeniu. 420 MN/m2 i przewodnosc elektryczna 85—90% IACS.W Journal Inst. Metals 98, 1970 r., str. 368 opi¬ sano stop miedzi zawierajacy wagowo od 0,1 do 0,12% magnezu, od 0,04 do 0,08% fosforu i min. 0,04% srebra. Stop ten posiada wytrzymalosc me¬ chaniczna po przesycaniu, zgniocie i starzeniu 550 MN/m2 i przewodnosc elektryczna 85% IACS.Z tej samej publikacji znany jest stop miedzi z kadmem i cyna zawierajacy wagowo od 0,5 do 1,0% kadmu i od 0,2 do 0,6% cyny, posiadajacy wytrzymalosc mechaniczna po wyzarzaniu przy temperaturze 500—700°C równa 310 MN/m2 i prze¬ wodnosc elektryczna 75% IACS oraz po zgniocie odpowiednio 570 MN/m2 i 70% IACS.Stop miedzi ze srebrem znany z publikacji CDA 1968, zawierajacy od 0,02 do 0,15% wagowych srebra posiada wytrzymalosc mechaniczna w sta¬ nie wyzarzonym 220 MN/m2 i przewodnosc 100% IACS, w stanie twardym odpowiednio 355 MN/m2 i 97% IACS.W tej samej publikacji przedstawiony stop miedzi z chromem i cyrkonem o zawartosci wago¬ wej od 0,4 do 1% chromu i od 0,1 do 0,2% cyrko¬ nu, posiada on wytrzymalosc mechaniczna po 113 757% 113 757 obróbce cieplnej i zgniocie wynoszaca 420—525 MN/m2 i przewodnosc elektryczna 80—85% IACS.Natomiast w publikacji CDA z 1971 r., przedsta¬ wiono stop miedzi z berylem i kobaltem zawie¬ rajacy wagowo od 1,7 do 1,9% berylu i od 0,05 do 0,4% kobaltu. Stop ten posiada wytrzymalosc me¬ chaniczna po przesycaniu, zgniocie i starzeniu wy¬ noszaca do 1400 MN/m2 i przewodnosc elektryczna 25—35% IACS.Przy wytwarzaniu stopów zawierajacych kadm, chrom, cyrkon, magnez, fosfor, wymagane jest wprowadzenie tych dodatków stopowych w postaci zapraw. Produkcja zapraw wiaze sie ze stratami do<|aJtku stopowego. Ponadto takie pierwiastki jak beryl, kadm, fosfor sa dodatkami toksycznymi i wymagaja stosowania specjalnych urzadzen w procesie topienia i odlewania.Celem wynalazku jest opracowanie takiego skla¬ du i chemicznego stopy, który zapewni uzyskanie podwyzszonej wytrzymalosci mechanicznej, wy- soKiej prziWóoTnósci elektrycznej, dobrej odpor¬ nosci na scieranie i zachowanie wysokiej wytrzy¬ malosci mechanicznej w podwyzszonych tempera¬ turach przy stosowaniu pierwiastków umozliwiaja¬ cych zastosowanie prostej i bezpiecznej technologii topienia i odlewania.Zgodnie z wynalazkiem stop miedzi o podwyz¬ szonej* wytrzymalosci mechanicznej, wysokiej przewodnosci i wysokiej odpornosci na scieranie zawiera wagowo od 0,05 do 2,5% tytanu, od 0,05 do 2,5°/o kobaltu, od 0,01 do 0,5% niklu, reszta miedz, przy zachowaniu stosunku zawartosci tytanu do kobaltu 0,25 do 2,2, korzystnie od 0,7 do 1,2.Stop miedzi o podwyzszonej wytrzymalosci i wy¬ sokiej przewodnosci topi sie znanymi sposobami.Dodatki stopowe wprowadza sie do stopionej miedzi w postaci metalicznej lub zapraw. Uzyskane wlewki poddaje sie przeróbce plastycznej na go¬ raco w temperaturze 600—950°C, chlodzac pólwy¬ rób na powietrzu lub w czynniku przyspieszaja¬ cym chlodzenie; Pólwyrób ten po odpowiednich zabiegach przygotowawczych poddaje sie przeróbce plastycznej na zimno bez lub z miedzyoperacyjnym wyzarzaniem rekrystalizujacym.Stop moze byc równiez poddawany zabiegowi 5 utwardzania wydzieleniowego. Przy wyzarzaniu rekrystalizujacym do temperatury okolo 750°C, stop zgodnie z wynalazkiem nie wykazuje wzrostu wielkosci ziarna. Dyspersyjne, wysoko stabilne czastki zwiazków kobaltu i tytanu umacniaja roz- 10 twór staly zapewniajac wysokie wlasnosci wytrzy¬ malosciowe wynoszace 300—650 MN/m2 przy prze¬ wodnosci elektrycznej 50—80% IACS, w zaleznosci od sposobu przeróbki plastycznej i obróbki ciepl¬ nej. 15 Przedmiot wynalazku wyjasniono blizej1 w po¬ nizszym przykladzie. Stop miedzi zawiera wagowo: 1,5% tytanu, 1,5% kobaltu i 0,3% niklu. Stop ten otrzymuje sie w ten sposób, ze do stopionej miedzi o temperaturze okolo 1200°C wprowadza 20 sie kolejno wysokoprocentowa zaprawe tytanowa, metaliczny nikiel i metaliczny kobalt, a nastepnie odlewa sie stop metoda ciagla. Wlewki po nagrza¬ niu do temperatury 850°C i wygrzaniu w tej tem¬ peraturze w czasie 2,5 godzin przerabia sie pla- 25 stycznie na goraco metoda wyciskania. Prety na¬ grzewa sie do temperatury 950°C, wygrzewa przez 2 godziny i przesyca w wodzie, a na stepnie starzy sie w temperaturze 500°C przez 6 godzin. Otrzy¬ mane opisanym sposobem prety posiadaja wy- 30 trzymalosc mechaniczna srednio 650 MN/m2 i prze¬ wodnosc elektryczna 50% IACS.Zastrzezenia patentowe u 1. Stop miedzi, znamienny tym, ze zawiera wa¬ gowo od 0,05 do 2,5% tytanu, od 0,05 do 2,5% ko¬ baltu, od 0,01 do 0,5% niklu, reszta miedz, przy czym stosunek zawartosci tytanu do kobaltu wy¬ nosi od 0,25 do 2,2. 40 2. Stop wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sto=_ sunek zawartosci tytanu do kobaltu wynosi korzy¬ stnie od 0,7 do 1,2.LZGraf. Z-d Nr 2 — 255782 105 egz. A -4 Cena 45 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe u 1. Stop miedzi, znamienny tym, ze zawiera wa¬ gowo od 0,05 do 2,5% tytanu, od 0,05 do 2,5% ko¬ baltu, od 0,01 do 0,5% niklu, reszta miedz, przy czym stosunek zawartosci tytanu do kobaltu wy¬ nosi od 0,25 do 2,2. 40

2. Stop wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sto=_ sunek zawartosci tytanu do kobaltu wynosi korzy¬ stnie od 0,7 do 1,2. LZGraf. Z-d Nr 2 — 255782 105 egz. A -4 Cena 45 zl PL