PL209799B1 - Brąz odlewniczy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest niskoołowiowy brąz odlewniczy znajdujący zastosowanie do wytwarzania części maszyn i osprzętu, odpornych na korozję i ścieranie, pracujących w wysokich temperaturach.

Wśród stopów przeznaczonych do wytwarzania elementów pracujących w temperaturze do 225°C, narażonych na korozję, ścieranie i ciśnienie do 2,5 MPa, najczęściej stosuje się ołowiowy brąz odlewniczy oznaczony symbolem CC491K (CuSn5Zn5Pb5-C), charakteryzujący się bardzo dobrą lejnością i skrawalnością, który w zależności od sposobu odlewania (w piasku, kokili czy odś rodkowo) posiada wysoką wytrzymałość Rm minimum 220 MPa a twardość minimum 65 HB. Brąz w swoim składzie posiada wagowo: 4,0 - 6,0% Sn, 4,0 - 6,0% Zn, 4,0 - 6,0% Pb, 0,01% Al, 0,10% P, resztę stanowi Cu.

Główną niedogodnością elementów, przykładowo instalacji wodnych, wytwarzanych ze stopów zawierających Pb jest wysoka zawartość szkodliwego Pb, przechodzącego w trakcie eksploatacji do środowiska. Także podczas wytwarzania i dalszej obróbki takich wyrobów emitowany jest do środowiska Pb w postaci par i pyłów. Z tego powodu w przemyśle metalurgicznym istnieje tendencja do ograniczania Pb w stopach.

Z opisu patentowego JP2001064742 znany jest brąz odporny na korozję w środowisku wodnym, zwierający wagowo: 0,2 - 4% Sn, 0,5 - 7% Si i 5 - 35% Zn, a także 0,001 - 0,5% P, reszta Cu. Stop może zawierać pierwiastki Al, Ni, Mg i Sb w ilościach po 0,05 - 2% wagowych i/lub 0,1 - 4% wagowych Pb czy Bi (razem lub osobno).

Z opisu patentowego JP2000129375 znany jest takż e brą z, który oprócz 85 - 88% wagowych Cu zawiera wagowo: do 1% Pb, 4 - 6% Zn, 0,5 - 2,5% Bi, 4 - 6% Sn, do 0,05% P, 0,35 - 1,2% Se, do 0,25% Sb i 0,1 - 1,0% Mg. Stop ten może także zawierać 0,05 - 0,2% miszmetalu zawierającego w swym składzie około 54% Ce, około 23,2% La, około 16,8% Nd, około 6% Pr, około 0,03% Sm, około 0,05% Al. i około 0,44% Fe.

Z opisu patentowego JP9316570 znany jest brąz zawierający wagowo: 15 - 37% Zn, 0,3 - 5,0% Mn, 0,3 - 3,0% Si, reszta Cu. Stop ten może zawierać jeden lub więcej spośród następujących pierwiastków (wagowo): 0,1 - 5% Al, 0,1 - 4% Ni, 0,1 - 4% Co, 0,1 - 4% Pb, 0,1 - 4% Bi, 0,1 - 3% Sn, 0,1 - 3% Fe, 0,05 - 2% Cr, 0,05 - 2% Ti, 0,05 - 2% V, 0,05 - 2% Nb i 0,05 - 2% Mo.

W trakcie prowadzonych badań nad strukturą i własnościami brązów odlewniczych otrzymano nowy skład chemiczny brązu o niskiej zawartości Pb lub całkowicie bez Pb, przy jednocześnie optymalnej strukturze stopu, ograniczającej uwalnianie Pb do środowiska.

Zgodnie z wynalazkiem brąz odlewniczy charakteryzuje się tym, że zawiera wagowo: 2,0 - 10,0% Sn, 2,0 - 10,0% Zn, 2,0 - 5,0% Bi i/lub 2,0 - 5,0% Pb, 0,5 - 2,0% Al i/lub 0,5 - 2,0% Fe, oraz 0,01 - 0,30% P, resztę stanowi Cu.

Brąz według wynalazku jest stopem o wysokich własnościach mechanicznych, odpornym, na korozję także w podwyższonych temperaturach, i przeznaczonym głównie na elementy części maszyn pracujących w warunkach tarcia.

Wynalazek ilustrują następujące przykłady wykonania.

P r z y k ł a d 1

Brąz odlewniczy zawiera wagowo: 5,2% Sn, 6,0% Zn, 2,9% Bi, 2,9% Pb, 1,0% Al, 0,1% P, resztę stanowi Cu.

Brąz posiada następujące własności: Rm = 222 MPa, HB = 72, lejność minimum 485 i skurcz maksymalnie 1,2%. Przeznaczony jest do wytwarzania części maszyn i osprzętu odpornych na korozję i ścieranie, pracujących w temperaturze do 225°C.

P r z y k ł a d 2

Brąz odlewniczy zawiera wagowo: 5,2% Sn, 6,0 Zn, 3,0 Bi, 1,5% Al, 1,5% Fe, 0,1% P, resztę stanowi Cu.

Brąz posiada następujące własności: Rm = 225 MPa, HB = 74, lejność 408 i skurcz 1,5%. Przeznaczony jest do wytwarzania części maszyn i osprzętu odpornych na korozję i ścieranie, pracujących w temperaturze do 225°C.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Brąz odlewniczy, zawierający oprócz Cu także Sn, Zn, Bi i/lub Pb, Al, P, znamienny tym, że zawiera dodatkowo 0,5 - 2,0% wagowych Fe i/lub 0,5 - 2,0% wagowych Al, natomiast wagowa zawartość Sn wynosi 2,0 - 10,0%, Zn 2,0 - 10,0%, Bi 2,0 - 5,0% i/lub Pb 2,0 - 5,0%, P 0,01 - 0,30%, resztę stanowi Cu.