PL167167B1

PL167167B1 - Stop miedzi i sposób jego obróbki cieplnej

Info

Publication number: PL167167B1
Application number: PL29515592A
Authority: PL
Inventors: Kazimierz Joszt; Stanislaw Bartosz; Antoni Puchalik; Zygmunt Kubisa; Stanislaw Gil; Jerzy Rzycki; Witold Malec; Zdzislaw Czupryna; Ludwik Ciura; Wladyslaw Kurzawa
Original assignee: Huta Bedzin; Inst Metali Niezelaznych
Priority date: 1992-07-02
Filing date: 1992-07-02
Publication date: 1995-08-31
Also published as: PL295155A1

Abstract

1. Stop miedzi zawierający miedź, cynk i arsen, znamienny tym, że zawiera wagowo: 60,0-65,0% miedzi, 0,02-0,15% arsenu, do 0,30% niklu i do 2,0% ołowiu, resztę stanowi cynk i nieuniknione zanieczyszczenia w ilości do 0,3%. 4. SposSP obróbki cieplnej stopu miedzi,poiegający na nagrzaniu płyt z tego stopu dp temperatury wygrzewania, wygrzaniu go w tej temperaturze i chłodzeniu do temperatury otoczenia, znamienny tym, że stop, zawierającywagowo: 60,0-65,0% miedzi, 0,02-0,15% arsenu, do 0,30% niklu, do 2,0% ołowiu, reszta cynk i nieuniknione zanieczyszczenia w ilości do 0,3%, nagrzewa się z prędkością nie przekraczającą 0,08 K/s do temperatury 400-600°C, wygrzewa w tej temperaturze przez 7 · 103-9 · 104s i następnie chłodzi z prędkością nie większą niż 0,04 K/s.

Description

Przedmiotem wynalazku jest stop miedzi i sposób jego obróbki cieplnej zapewniającej wysoką odporność na korozję równomierną, selektywną i szczelinową, przeznaczony szczególnie na ściany sitowe wymienników ciepła chłodzonych zarówno wodą rzeczną jak i morską.

Wśród znanych tworzyw konstrukcyjnych najszersze zastosowanie do tych celów znalazł mosiądź cynowy CuZn38Sn1, którego skład chemiczny według normy PN-77/H-87025 wynosi wagowo: 61,0-63,0% miedzi, 0,7-1,1% cyny, reszta cynk i dopuszczalne zanieczyszczenia w ilości do 0,3%. Stop ten topi się i odlewa znanymi sposobami, a uzyskane wlewki walcuje się na gorąco i bez następnej obróbki cieplnej wycina z nich dna sitowe.

Również do tych celów, znany jest z normy amerykańskiej ASTM B171 szereg mosiądzów zawierających wagowo: 0,8-1,2% cyny, 70,0-73,0% miedzi, reszta cynk, z dodatkiem inhibitorów korozji w postaci arsenu, antymonu lub fosforu, oraz mosiądzów zawierających wagowo: 0,5-1,0% cyny, 59,0-62,0% miedzi, reszta cynk z dodatkiem inhibitorów korozji w postaci fosforu, arsenu lub antymonu czy też bez nich.

Do stopów tych nie stosuje się. obróbki cieplnej, ponieważ nie poprawia ona w sposób zasdniczy odporności na korozję.

Wszystkie wymienione stopy zawierają drogi składnik stopowy jakim jest cyna, a ponadto mosiądze o zawartości 59,0-65,0%· wagowych miedzi, z dodatkiem cyny, charakteryzują się silną korozją selektywną.

Istotą wynalazku jest najkorzystniejszy skład stopu miedzi, zapewniający uzyskanie wysokich własności mechanicznych, dobrej obrabialności skrawaniem, a przede wszystkim wysokiej odporności na korozję równomierną, szczelinową i selektywną, oraz sposób jego obróbki cieplnej.

Stop według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wagowo: 60,0-65,0% miedzi, 0,02-0,15% arsenu, do 0,30% niklu, do 2,0% ołowiu, resztę stanowi cynk i do 0,3% nieuniknionych zanieczyszczeń.

Korzystnie stop według wynalazku zawiera wagowo 62,0-65,0% miedzi.

Również korzystnie stop ten zawiera wagowo 0,08-0,15% arsenu.

Zgodnie z wynalazkiem płyty ze stopu o składzie wagowym: 60,0-65,0% miedzi, 0,02-0,15% arsenu, do 0,30% niklu, do 2,0% ołowiu, reszta cynk i do 0,3% nieuniknionych zanieczyszczeń, poddaje się obróbce cieplnej, polegającej na nagrzaniu ich z prędkością nie przekraczającą 0,08 K/s, wygrzaniu w temperaturze 400-600°C przez 7· 10³-9· ^s i następnym chłodzeniu z prędkością nie większą niż 0,04 K/s, szczególnie w zakresie temperatur powyżej 400°C.

167 167

Korzystnie temperatura obróbki cieplnej według wynalazku mieści się w zakresie 470-530°C.

Również korzystnie czas wygrzania mieści się w zakresie 4 · 10⁴-8 · 10⁴s.

Przedstawiona obróbka cieplna powoduje znaczne zwiększenie odporności na korozję selektywną. Tak wyżarzone płyty mogą byc przerabiane plastycznie na zimno i odprężone przed wycięciem den sitowych.

Poniżej podano przykłady stopu według wynalazku i obróbki cieplnej według wynalazku.

Przykładl .W elektrycznym piecu indukcyjnym topi się stop zawierający wagowo: 63,0% miedzi, 1,0% ołowiu, 0,12% arsenu, reszta cynk i 0,15% nieuniknionych zanieczyszczeń. Płyty z tego stopu nagrzewa się z prędkością 0,05 K/s do temperatury 475°C, wygrzewa się je przez 65 · 10³s, po czym chłodzi z prędkością 0,03 K/s. Płyty te, oprócz wysokiej odporności na korozję, szczególnie korozję selektywną, oraz dobrej obrabialności mechanicznej, wykazują następujące własności:

wytrzymałość na rozciąganie w 20°C Rm = 310 MPa, wytrzymałość na rozciąganie w 100°C Rm = 285 MPa, umowna granica plastyczności w 20°C R0,2 = 90 MPa, wydłużenie względne w 20°C A-10 = 50%.

Przykład II. W elektrycznym piecu indukcyjnym topi się stop zawierający wagowo: 64,0% miedzi, 0,15% niklu, 0,10% arsenu, reszta cynk i 0,12% nieuniknionych zanieczyszczeń. Płyty z tego stopu nagrzewa się z prędkością 0,08 K/s do temperatury 500°C, wygrzewa się je w temperaturze przez 5 · 104s, po czym chłodzi z prędkością 0,035 K/s. Płyty te, oprócz wysokiej odporności na korozję, szczególnie korozję selektywną, wykazują następujące własności:

wytrzymałość na rozciąganie w 20°C Rm = 300 MPa, wytrzymałość na rozciąganie w 100°C Rm = 280 MPa, umowna granica plastyczności w 20°C R0,2 = 80 MPa, wydłużenie względne w 20°C A10 = 55%.

Przykład III.W elektrycznym piecu indukcyjnym topi się stop zawierający wagowo: 65,0% miedzi, 0,08% arsenu, reszta cynk i 0,2% nieuniknionych zanieczyszczeń. Przewalcowane płyty z tego stopu nagrzewa się z prędkością 0,07 K/s do temperatury 520°C, wygrzewa się je w tej temperaturze przez 45 · 103s i chłodzi z prędkością 0,04 K/s. Następnie płyty te walcuje się ze zgniotem 35%. Płyty te, oprócz wysokiej odporności na korozję, szczególnie korozję selektywną, wykazują następujące własności:

wytrzymałość na rozciąganie w 20°C Rm = 410MPa, wytrzymałość na rozciąganie w 100°C Rm = 360 MPa, umowna granica plastyczności w 20°C R0,2 = 320 MPa, wydłużenie względne w 20°C A5 = 20%.

Przykład IV. W elektrycznym piecu indukcyjnym topi się stop zawierający wagowo: 62,5% miedzi, 0,25% niklu, 1,8% ołowiu, 0,9% arsenu, reszta cynk i 0,18% nieuniknionych zanieczyszczeń. Płyty z tego stopu nagrzewa się z prędkością 0,06 K/s do temperatury 480°C, wygrzewa się je w tej temperaturze przez 75 · 103s, po czym chłodzi z prędkością 0,025 K/s. Płyty te, oprócz wysokiej odporności na korozję, szczególnie na korozję selektywną, oraz dobrej obrabialności mechanicznej, wykazują następujące własności:

wytrzymałość na rozciąganie w 20°C Rm = 320 MPa, wytrzymałość na rozciąganie w 100°C Rm = 290M'Pa, umowna granica plastyczności w 20°C R0,2 = 105 MPa, wydłużenie względne w 20°C A10 = 61%.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Stop miedzi zawierający miedź, cynk i arsen, znamienny tym, że zawiera wagowo: 60,065,0% miedzi, 0,02-0,15% arsenu, do 0,30% niklu i do 2,0% ołowiu, resztę stanowi cynk i nieuniknione zanieczyszczenia w ilości do 0,3%.
2. Stop według zastrz. 1, znamienny tym, że korzystnie zawiera wagowo 62,0-65,0% miedzi.
3. Stop według zastrz. 1, znamienny tym, że korzystnie zawiera wagowo 0,08-0,15% arsenu.
4. Sposób, obróbki cieplnej stopu miedzi, polegający na nagrzaniu płyt z tego stopu do temperatury wygrzewania, wygrzaniu go w tej temperaturze i chłodzeniu do temperatury otoczenia, znamienny tym, że stop, zawierający wagowo: 60,0-65,0% miedzi, 0,02-0,15% arsenu, do 0,30% niklu, do 2,0% ołowiu, reszta cynk i nieuniknione zanieczyszczenia w ilości do 0,3%, nagrzewa się z prędkością nie przekraczającą 0,08 K/s do temperatury 400-600°C, wygrzewa w tej temperaturze przez 7 · 10³-9 · 10⁴s i następnie chłodzi z prędkością nie większą niż 0,04 K/s.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że temperatura obróbki cieplnej korzystnie wynosi 420-525°C.
6. Stop według zastrz. 4, znamienny tym, że czas wygrzewania korzystnie wynosi 4 · 104-8 · U)4s.