PL115591B1 - Copper alloy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest stop miedzi o wy¬ sokiej przewodnosci elektrycznej i dobrej wytrzy¬ malosci mechanicznej, przeznaczony zwlaszcza na dzialki komutatora, elementy styków elektrycz¬ nych, elektrody do zgrzewania, przewody tele¬ techniczne.Znanych jest wiele stopów miedzi o wysokiej przewodnosci elektrycznej i podwyzszonej wytrzy¬ malosci mechanicznej. Jednym z nich jest stop miedzi zawierajacy wagowo 0,2—0,3% Cd i 0,2— —0,4% Cr, który po przesyceniu, zgniocie i sta¬ rzeniu uzyskuje przewodnosc elektryczna 82—85% IACS, oraz wytrzymalosc mechaniczna 470—500 MPa.Inny stop miedzi, znany z opisu patentowego USA nr 3 832 241 zawiera wagowo okolo 0,3% Ti i okolo 0,4% Sb, reszta miedz. Stop ten w wyni¬ ku przeróbki plastycznej na goraco i na zimno polaczonej z kilkakrotnym wyzarzaniem w zakre¬ sie temperatur 550—700 K, uzyskuje wytrzyma¬ losc okolo 620 MPa przy przewodnosci elektrycznej okolo 75% IACS.Z polskiego zgloszenia patentowego nr P-194944 znany jest stop miedzi zawierajacy tytan w ilo¬ sci 0,05—2,5% wagowych i kobalt w ilosci 0,05—2,5% wagowych reszta miedz, przy czym sto¬ sunek zawartosci tytanu do kobaltu wynosi 0,25—2,2 korzystnie 0,7—1,2. Stop ten po odpowied¬ nich 'zabiegach obróbki cieplnej i plastycznej uzy¬ skuje wytrzymalosc na rozciaganie w zakresie 10 15 490—600 MPa, przy przewodnosci elektrycznej 65—80% IAGS. Przy wytwarzaniu niektórych z wymienionych stopów na przyklad zawierajacych kadm, antymon, wymagane jest wprowadzanie tych dodatków stopowych w postaci zapraw. Pro¬ dukcja zapraw wiaze sie ze stratami dodatku sto¬ powego. Ponadto kadm i antymon sa dodatkami toksycznymi i wymagaja stosowania specjalnych urzadzen w procesie topienia i odlewania.Celem wynalazku jest opracowanie takiego skla¬ du chemicznego stopu, który zapewni uzyskanie podwyzszonej wytrzymalosci mechanicznej i wy¬ sokiej przewodnosci elektrycznej przy 'zastosowa¬ niu prostej i bezpiecznej technologii topienia i od¬ lewania.Zgodnie z wynalazkiem stop miedzi o wysokiej przewodnosci elektrycznej i dobrej wytrzymalo¬ sci mechanicznej zawiera wagowo: 0,01—1,0% krzemu i od 0,02—2,5% tytanu reszta miedz, przy zachowaniu stosunku tytanu do krzemu od 1,5—5, korzystnie 2—4.Stop miedzi o podwyzszonej wytrzymalosci me¬ chanicznej i wysokiej przewodnosci elektrycznej topi sie znanymi sposobami. Dodatki stopowe wprowadza sie do stopionej miedzi w postaci me¬ talicznej lufo zapraw. Odlane pólwyroby poddaje sie przeróbce plastycznej na goraco w temperatu¬ rze 800—1200 K, chlodzac pólwyroby na powietrzu lub czynnikiem przyspieszajacym chlodzenie. Pól¬ wyroby te poddaje sie przeróbce plastycznej na 115 5913 115 591 4 zimno bez/lub z miedzyoperacyjnym wyzarzaniem.Stop moze byc równiez poddany zabiegowf utwar¬ dzania wydzieleniowego. Dyspersyjne, wysoko sta¬ bilne czastki zwiazków krzemu i tytanu umacnia¬ ja roztwór staly zapewniajac wysokie wlasnosci wytrzymalosciowe wynoszace 350—900 MPa, przy przewodnosci elektrycznej 30—85% IACS, w zalez¬ nosci od skladu chemicznego, sposobu przeróbki plastycznej i obróbki cieplnej.Przedmiot wynalazku opisano blizej w poniz¬ szych przykladach.Przyklad I. Stop miedzi zawiera wagowo: 0,078% tytanu, 0,07% krzemu reszta miedz. Stop ten otrzymuje sie w ten sposób, ze do stopionej miedzi o temperaturze okolo 1470 K wprowadza sie kolejno metaliczny krzem i kobalt, po czym odlewa statycznie stop do wlewnicy. Wlewek po nagrzaniu do* temperatury 1120 K i wytrzymaniu w tej temperaturze w czasie 1,5 godziny, przera¬ bia sie plastycznie na goraco metoda kucia i mlot¬ kowania. Uzyskane prety przerabia sie na zimno metoda ciagnienia. Otrzymane wyzej opisanym sposobem druty posiadaja po okolo 90% zgniocie wytrzymalosc mechaniczna 510 MPa i przewodnosc elektryczna 70% IACS.Przyklad II. Stop miedzi zawiera wagowo: 0,39% krzemu i 1,1% tytanu reszta miedz. Stop ten otrzymuje sie w ten sposób, ze do stopionej miedzi o temperaturze okolo 1470 K wprowadza sie w ko¬ lejnosci wysokoprocentowa zaprawe krzemowa i metaliczny tytan, a nastepnie odlewa sie metoda pólciagla na wlewki okragle. Wlewki po nagrzaniu w nagrzewnicach indukcyjnych do temperatury 1200 K przerabia sie plastycznie na goraco metoda wyciskania. Otrzymane prety przerabia sie pla¬ stycznie na zimno metoda ciagnienia z gniotem okolo 60%, a nastepnie przesyca przy temperatu¬ rze 1250 K w czasie 1 godziny z chlodzeniem w wodzie. Nastepnie talk obrobione cieplnie prety przerabia sie plastycznie na zimno metoda ciag¬ nienia ze •zgniotem okolo 85% i utwardza wydzie¬ leniowo, przy temperaturze 723 K w czasie 6 go¬ dzin i przerabia sie plastycznie na zimno metoda ciagnienia ze zgniotem okolo 80%. Otrzymane wy- 10 zej opisanym sposobem druty posiadaja wytrzy¬ malosc na rozciaganie 750 MPa, przy przewodno¬ sci elektrycznej 65% IACS. Natomiast gdy ten sam stop przesyci sie przy temperaturze o 100 deg ni¬ zszej niz w opisanym przykladzie, przy zachowa¬ niu niezmienionych pozostalych parametrów tech¬ nologicznych, uzyska sie wytrzymalosc na rozcia¬ ganie wynoszaca 600 MPa, przy przewodnosci elek¬ trycznej 82% IACS.Przyklad III. Stop miedzi zawiera wagowo: 0,5% krzemu i 1,8% tytanu resza miedz. Stop ten otrzymuje sie w ten sposób, ze do stopionej mie¬ dzi o temperaturze okolo 1470 K wprowadza sie w kolejnosci metaliczny tytan i krzem, a na- 15 stepnie odlewa sie metoda ciagla. Otrzymane prety pó nagrzaniu do temperatury okolo 1150 K i wy¬ trzymaniu w tej temperaturze w czasie 3 godzin przerabia sie plastycznie na goraco metoda walco¬ wania, a nastepnie na zimno metoda ciagnienia z okolo 80% zgniotem. Poddany opisanej przeróbce plastycznej pret przesyca sie przy temperaturze 1270 K w czasie 1 godziny z chlodzeniem w wo¬ dzie oraz starzy przy temperaturze 770 K w cza¬ sie 4 godzin. Po tych zabiegach obróbki cieplnej prety poddaje sie przeróbce plastycznej na zimno metoda ciagnienia. Otrzymane opisanym sposobem druty posiadaja po 90% zgniocie wytrzymalosc mechaniczna srednio 820 MPa, przy przewodnosci elektrycznej 32% IACS. 20 25 30 35 40 Zastrzezenia patentowe 1. Stop miedzi o wysokiej przewodnosci elek¬ trycznej i dobrej wytrzymalosci mechanicznej, zawierajacy miedz i tytan, znamienny tym, ze za¬ wiera równiez krzem w ilosci 0,01—1% wagowych, natomiast ilosc tytanu wynosi 0,02—2,5% wago¬ wych, przy czym stosunek zawartosci tytanu do krzemu wynosi 1,5—5. 2. Stop miedzi wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek zawartosci tytanu do krzemu wynosi* korzystnie 2—4.PZGraf. Koszalin D-813 105 A-4 Cena 100 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Stop miedzi o wysokiej przewodnosci elek¬ trycznej i dobrej wytrzymalosci mechanicznej, zawierajacy miedz i tytan, znamienny tym, ze za¬ wiera równiez krzem w ilosci 0,01—1% wagowych, natomiast ilosc tytanu wynosi 0,02—2,5% wago¬ wych, przy czym stosunek zawartosci tytanu do krzemu wynosi 1,5—5.
2. 2. Stop miedzi wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek zawartosci tytanu do krzemu wynosi* korzystnie 2—4. PZGraf. Koszalin D-813 105 A-4 Cena 100 zl PL