PL157465B1

PL157465B1 - Copper alloy

Info

Publication number: PL157465B1
Application number: PL27827489A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Bojarski; Henryk Morawiec; Kazimierz Joszt; Miroslaw Lachowski
Original assignee: Inst Metali Niezelaznych
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1992-06-30
Also published as: PL278274A1

Abstract

A copper alloy which, apart from copper, includes also zinc and aluminium. It is distinctive in that it contains additionally nickel, titanium and boron, the weight share of particular components being: nickel 0.2-5%, titanium 0.001-1.5 %, boron 0.001-0.5%, zinc 8-30%, aluminium 2.5-18%; with the reservation that the sum titanium and boron contents is not larger than 1.5 %, the remaining part is composed of copper and allowable impurities amounting up to 0.8%.

Description

Przedmiotem wynalazku jest stop miedzi z pamięcią kształtu o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i wysokim wydłużeniu oraz o bardzo dużym stopniu odzysku kształtu.The present invention relates to a shape memory copper alloy with high tensile strength, high elongation and a very high degree of shape recovery.

Dotychczas znanych jest w skali światowej szereg gatunków stopów, także na bazie miedzi, odznaczających się pamięcią kształtu. Należą do nich również mosiądze. Spośród nich znane są mosiądze aluminiowe zawierające wagowo około 14¾ cynku i około 18¾ aluminium lub 23-24¾ cynku i 78¾ aluminium /M.Mantel, R.Rapacioli, G.Guenin - Revue de Metallurgie, luty 1988, str.97.So far, a number of types of shape memory alloys, also based on copper, are known worldwide. Brass is also among them. Of these, known are aluminum brasses containing about 14¾ by weight of zinc and about 18¾ of aluminum or 23-24¾ of zinc and 78¾ of aluminum / M. Mantel, R. Rapacioli, G. Guenin - Revue de Metallurgie, February 1988, p. 97.

Znany jest także mosiądz zawierający wagowo około 26¾ cynku i okołt aluminium /D.A.Adnyana - Wire Journal International, kwiecień 1984, str.52/. W stosunku do klasycznych stopów nikiel-tytan mają one podstawową wadę, a mianowicie niskie własności mechaniczne, ich wytrzymałość na rozciąganie nie jest większa od 250MPa. Drugą ich wadą jest fakt, że są one trudnoprzerabialne plastycznie na zimno. Celem polepszenia tych właściwości dodaje się do nich takie pierwiastki jak wanad /K.Enarni, N.Takimoto. S.Nenno - Journal de Physique 43.1982, 773 suppl. 12/, cer, chrom, cyrkon /Y.Ikai, K.Marakami, K.Mishima - Journal de Physique 43, 1982, 785 suppl. 12/, bądź też stosuje specjalną obróbkę cieplną /S.M.White, J.M.Cook, W.M.Stro· bbs - Journal de Physique 43, 1982, 779 suppl. 12/. Dodatki te lub specjalna obróbka cieplna zmniejszają nieco te niedogodności jednak ich wprowadzanie powoduje trudności technologiczne.There is also known brass having about 26¾ by weight of zinc and about aluminum (D.A. Adnyana - Wire Journal International, April 1984, p. 52). Compared to classic nickel-titanium alloys, they have a fundamental disadvantage, namely low mechanical properties, their tensile strength does not exceed 250MPa. Their second disadvantage is the fact that they are difficult to convert when cold. To improve these properties, elements such as vanadium / K.Enarni, N.Takimoto are added to them. S. Nenno - Journal de Physique 43.1982, 773 suppl. 12 /, cer, chromium, zircon / Y.Ikai, K.Marakami, K. Mishima - Journal de Physique 43, 1982, 785 suppl. 12 /, or uses a special heat treatment /S.M.White, J.M.Cook, W.M.Stro · bbs - Journal de Physique 43, 1982, 779 suppl. 12 /. These additives or a special heat treatment slightly reduce these inconveniences, but their introduction causes technological difficulties.

Mosiądz aluminiowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wagowo: 8-30¾ cynku, 2,5-18¾ aluminium, 0,2-5¾ niklu, 0,001-1,5¾ tytanu i 0,001-0,5¾ boru, resztę stanowi miedź i dopuszczalne zanieczyszczenia w ilości do 0,8¾. przy czym suma zawartości tytanu i boru nie jest większa od 1,5¾.The inventive aluminum brass is characterized by the fact that it contains by weight: 8-30¾ zinc, 2.5-18¾ aluminum, 0.2-5¾ nickel, 0.001-1.5¾ titanium and 0.001-0.5¾ boron, the rest is copper and the acceptable impurities up to 0.8¾. with the sum of titanium and boron contents not exceeding 1.5¾.

Stop ten może być produkowany znanymi sposobami przez topienie i odlewanie statyczne, półciągłe lub ciągłe, z następną przeróbką plastyczną na gorąco przez wyciskanie, walcowanie, kucie swobodne lub matrycowe, przeróbkę plastyczną na zimno przez walcowanie, ciągnienie, głębokie tłoczenie oraz obróbkę cieplną taką jak hartowanie, ulepszanie cieplne lub wyżarzanie.This alloy can be produced by known methods by melting and static casting, semi-continuous or continuous casting, followed by hot forming by extrusion, rolling, open-die or die forging, cold working by rolling, drawing, deep drawing and heat treatment such as hardening. , quenching or annealing.

Dla uzyskania dobrych własności wytrzymałościowych, bardzo dobrej odkształcalności podczas przeróbki plastycznej na gorąco, dobrej odkształcalności podczas przeróbki plastycznej na zimno oraz wysokiego stopnia odzysku kształtu, stop według wynalazku zawiera korzystnie 11-27¾ wagowych cynku, a także 3-10¾ wagowych aluminium. Korzystnie także stop zawiera 0,5-2¾ wagowych niklu, 0,04-0,3¾ wagowych boru oraz 0,2-0,9¾ wagowych tytanu, a najkorzystniej zawiera sumarycznie nie więcej niż 1¾ wagowy boru i tytanu. Stop ten wytwarza się znanymi sposobami .For good strength properties, very good hot formability, good cold formability and a high degree of shape recovery, the alloy according to the invention preferably contains 11-27% by weight of zinc and also 3-10% by weight of aluminum. Preferably, the alloy also contains 0.5-2% by weight of nickel, 0.04-0.3% by weight of boron, and 0.2-0.9% by weight of titanium, and most preferably not more than 1% by weight of boron and titanium in total. This alloy is produced by known methods.

157 465157 465

Poniżej podano przykład stopu według wynalazku.An example of an alloy according to the invention is given below.

W elektyyznyym piecu indukcyjnym topi się stop zawierający wagowo: 8,7¾ aluminium, 10,7¾ cynku, 0,69¾ niklu, 0,3¾ tytanu i 0,051¾ boru, reszta miedź i zanieczyszczenia. Z stopu odlewa się sposobem statcczyym wlewki okrągłe o średnicy 205 mm. Ulewki te po pocięciu nagrzewa się do temperatury 850°C i wciska na prasie druty o średnicy 6 mm. Otrzymane druty ciągnie si.ę stosuj^ąc międzyoperac^yjn^ą obrśb^kę cieplną. Gotowe ^dru^ty hamuje si.ę z temperatury ⁶⁰°°C do wody z lodem. Tak wykonane druty posiadają wytrzymałość na rozciąganie większą niż 450 MPa przy wydłużeniu większym niż 5¾. a współczynnik odzysku kształtu jest większy od 40¾.An alloy containing by weight: 8.7¾ aluminum, 10.7¾ zinc, 0.69¾ nickel, 0.3¾ titanium and 0.051¾ boron is melted in an electric induction furnace, the rest is copper and impurities. Round billets with a diameter of 205 mm are cast from the alloy in a static manner. After cutting, these beams are heated to a temperature of 850 ° C and wires with a diameter of 6 mm are pressed into the press. Collected wires pulls si.ę applying ^a c międzyoperac ^y jn ^± obrśb ^Barrack heat. Prepared ^d ru ^you inhibit si.ę temperature of ⁶⁰ °° C to ice-water. The wires made in this way have a tensile strength greater than 450 MPa with an elongation greater than 5¾. and the shape recovery rate is greater than 40¾.

157 465157 465

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 5000 zł.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 5,000.

Claims

Patent claims

CLAIMS 1. A copper alloy containing, in addition to copper, zinc and aluminum, further comprising nickel, titanium and boron, the nickel weight content being 0.2-5% titanium 0.001-1.5¾. boron 0.001-0.5¾ zinc 8-30¾. aluminum 2.5-18¾. and the sum of the titanium and boron contents is not greater than 1.5¾. the rest is copper and acceptable impurities up to 0.8¾.

2 . Stop according claim 1, with measurable 3 . Stop according claim • 1. significant 4 . Stop according claim 1, WITH to be changed 5 . Stop according claim • 1, significant 6 . Stop according claim • in, significant 7 is and . Stop bigger according than 1¾ claim 1, significant

containing 8-20¾ by weight of zinc.

in that it contains 3-10¾ by weight of aluminum.

having 0.5-2% by weight of nickel, 0.04-0.3% by weight of boron, and having 0.2-0.9% by weight of titanium. the fact that the content by weight of boron and titanium is not * »*