PL12166B1 - Stopy miedzio-krzemowe i sposób ich uszlachetniania. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy nowych stopów miedziowych, zawierajacych krzem, oraz sposobu uszlachetniania tych nowych stopów, zwlaszcza zapomoca ich obróbki cieplnej lub mechanicznej albo jednej i drugiej. Dotyczy on równiez produktów, wytwarzanych z wymienionych stopów, a zwlaszcza rur skraplaczy.Stopy miedzioJkrzemowe sa wogóle znane, W niniejszym opisie oraz zastrze¬ zeniach okreslenie „stopy miedzio-krze¬ mowe" oznacza wogóle stopy, zawierajace przewazna ilosc miedzi, ido 10% krzemu i co najmniej jeden z metali, nadajacy twar¬ dosc stopowi miedzio-krzemowemu, a wiec nikiel, kobalt, chrom, zelazo i t. d. Obec¬ nosc w stopie lub dodatek w specjalnym celu któregokolwiek z nastepujacych skladników: cyny, cynku, glinu, arsenu, an¬ tymonu, fosforu, magnezu, wapnia, tytanu, ceru i t. id. nie wykracza poza zakres wy¬ nalazku.Stopy te wykazuja naogól wysoka wy¬ trzymalosc na rozciaganie oraz znaczne przewodnictwo. Jednakie sa zbyt twarde do kucia i innej obróbki mechanicznej oraz wykazuja niezadawalniajace wlasciwosci odlewnicze.Obecnie stwierdzono, ze stopy krzemo- miedziowe daja sie znacznie uszlachetniac przez dodanie do nich metali, które prze- dewszystkiem wykazuja bardzo slaba spo¬ istosc i tylko moga byc stosowane w ma¬ lych ilosciach w stopach miedzio-krzemo-wyoli w postaci stalych roztworów, Z po¬ sród tych metali szczególne znaczenie ma¬ ja: olów, kadm i tal/ Przez dodawanie tych metali do stopów miedzio-krzemo- wych zwieksza sie ich przewodnictwo oraz obrabialnosc, cieklosc stopów stapianych oraz wytrzymalosc. Do stopów miedzio- krzemowych mozna dodawac jeden lub wiecej z wymienionych metali w ilosciach do 10% w zaleznosci od zamierzonego skutku. Przykladem stopu wedlug wyna¬ lazku jest stop o skladzie nastepujacym.Miedzi Niklu Krzemu Kadmu Manganu I 96% 2% 1% 0,5% 0% II 93,5% 2% 1% 0% 3% Stwierdzono dalej, ze stopom tym moz¬ na nadac bardzo wysoka wytrzymalosc na rozciaganie oraz znacznie uszlachetnic wlasciwosci tych stopów, stosujac odpo¬ wiednia obróbke cieplna i mechaniczna.Blok, np. ze stppu wedlug wynalazku walcuje sie w zwykly sposób. Dalsza ob¬ róbke na zimno zapomoca walcowania lub wyciagania wykonywa sie w stanie harito- wym. W tym celu blok ogrzewa sie co naj¬ mniej do 750°C i nastepnie zluszcza w wo¬ dzie. W tych warunkach znacznie wzrasta przewodnictwo stopu.Dobrze jest nie prowadzic obróbki, na zimno az do otrzymania ostatecznego prze¬ kroju, lecz przerwac ja nieco wczesniej i nagrzewac nastepnie produkt od 300 do 600°C, najlepiej zas do temperatury mie¬ dzy 350° a 450°C, poczem pozostawic go, aby ostygl. Nastepnie mozna prowadzic obróbke ostateczna.Stop zlozony z 96% miedzi, 2% niklu, 1% krzemu oraz 0,5% kadmu, którego przekrój poprzeczny zmniejsza sie o 75% w stanie hartowanym, wykazuje wytrzy¬ malosc na rozciaganie okolo 60 — 70 kg/mm2 przy wydluzeniu o 7 do 9%. Po dwugodzinnej obróbce cieplnej przy 350° do 450°C oraz dalszej zmianie przekroju poprzecznego o 50%, wytrzymalosc na roz¬ ciaganie wzrasta do 100 — 110 kg/mm2, przyczem wydluzenie wynosi zaledwie 5 do 7%.Obróbke cieplna mozna prowadzic na- przemian w nastepujacy sposób. Po glów¬ nej obróbce w stanie hartowanym, jak opi¬ sano powyzej, ogrzewa sie materjal do tem¬ peratury powyzej 600°, a nastepnie szybko chlodzi do temperatury okolo 300—400°C, poczem ochladza sie stopniowo. Wreszcie mozna przedsiewziac obróbke ostateczna.Stopy wedlug wynalazku posiadaja szczególne znaczenie przy wyrobie rur skraplaczów. Dobrze wiadomo, ile klopotu sprawia rdzewienie takich rur. Wymiana rur zepsutych pociaga za soba bardzo duze koszty.Kwestja rur skraplaczy posiada szcze¬ gólne znaczenie w budownictwie okreto- wem, poniewaz wogóle sprawnosc statków zalezy od niezawodnego dzialania tych rur. Na statkach wojennych zagadnienie to jest czesto kwestja zycia zalogi.Rury skraplaczy, wykonane ze zwykle uzywanych stopów, musza byc poddawane walcowaniu na zimno przed spawaniem, poniewaz miekkie lub wyzarzane rury bez ostatecznej obróbki mechanicznej nie ma¬ ja dostatecznej wytrzymalosci mechanicz¬ nej przy kazdem zwiekszeniu ich dlugo¬ sci. Rury takie zbyt latwoby sie pogiely.Rury ciagnione po stwardnieniu la¬ twiej rdzewieja, niz rury zarzone. Zjawi¬ sko to daje sie wytlomaczyc w ten sposób, iz w rurach ciagnionych wystepuja war¬ stwy o zmienionej róznicy potencjalów, co powoduje zjawiska elektrolityczne. I cho¬ ciaz zagadnienie to pod wzgledem teore¬ tycznym nie zostalo rozwiazane, niemniej nalezy sie liczyc z faktean, ze materjal cia¬ gniony latwiej i mniej równomiernie podle¬ ga wplywom niszczacym, niz materjal za- — 2 —rzony. Wynalazek niniejszy zwieksza od¬ pornosc rur skraplaczy, jesli te ostatnie sa wykonane ze stogów utwardzanych zapo- moca opisanej obróbki cieplnej. Rury sa al¬ bo ciagnione w stanie hartowanym, a na¬ stepnie ogrzewane do temperatury od 300 do 450°C, albo po wykonaniu sa ogrze¬ wane ponad 750°Cf hartowane i ogrze¬ wane ponownie do nizszej temperatury (300—450°C). Ostateczna obróbke mecha¬ niczna, wymieniona powyzej, mozna przy wyrobie rur skraplaczy nie stosowac.Rury skraplaczy obrobione w ten spo¬ sób na .goraco wykazuja zupelnie jedno¬ rodna budowe krystaliczna i sa pozbawio¬ ne natezen wewnetrznych, rózniac sie tem zasadniczo pod wzgledem krystalograficz¬ nym i mechanicznym od rur ciagnionych na twardo,. Przypominaja one zupelnie we¬ wnetrzna swa budowa rury zarzone. Jed¬ nak przy obróbce cieplnej nadaje sie im wytrzymalosc oraz sztywnosc, niezbedna przy uzyciu tych rur jako rur skraplaczy.Dodatek kadmu ma szczególne znacze¬ nie przy wyrobie takich rur, poniewaz od¬ pornosc ich na rdzewienie moze byc zwiek¬ szona dzieki obecnosci niewielkiej ilosci kadmu. To ochronne dzialanie nie da sie wytlumaczyc scisle naukowo, przypuszczal¬ nie kadm wykrystalizowuje sie w postaci badzo drobnej, tworzac warstwe ochronna na powierzchni tych rur. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Stopy miedziowe z zawartoscia miedzi, przekraczajaca 90%, zawierajace krzem, nikiel, zelazo i t. d., znamienne tem, ze zawartosc krzemu wynosi najwyzej kil¬ ka procentów, zwykle najwyzej 1%, za¬ wartosc niklu jest nieco wieksza i wynosi kolo 2%, do czego dochodza male ilosci ze¬ laza, chromu, kobaltu albo cyny, albo kil¬ ku z tych metali, przyczem prócz tego sto¬ py zawieraja jeszcze olów albo kadm, al¬ bo tal, albo kilka z tych metali w malych odsetkowych ilosciach.
2. 2. Stop wedlug zastrz. 1, znamienny tem, ze zawiera okolo 3% manganu.
3. 3. Stop wedlug zastrz. 1 i 2, znamien¬ ny tem, ze zawiera miedzi 96%, krzemu 1 %, niklu 2% i kadmu 0,5%.
4. 4. Sposób uszlachetniania stopów we¬ dlug zastrz. 1! i 3, znamienny zastosowa¬ niem mechanicznej ich obróbki wraz z dzia¬ laniem cieplem, przy którem stop zostaje poddany dzialaniu temperatury powyzej 750°C, a nastepnie — nowej obróbce ciepl¬ nej przy temperaturze 300—600°C.
5. 5. Sposób wedlug zastrz, 4, znamienny tem, ze po ogrzaniu powyzej 750° i zahar¬ towaniu, stop zostaje mechanicznie obro¬ biony, a nastepnie poddany dzialaniu ciepl¬ nemu przy temperaturze pomiedzy 300— 600°C. Metallbank und Metallurgische Gesellschaft Aktiengesellschaft. Zastepca: Inz. M. Brokman, rzecznik patentowy Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL