PL55671B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 3.VH.1968 55671 KI 40 b, 21/04 MKP C22c 24/0^ UKD 669.715'782 Wspóltwórcy wynalazku: prof. dr inz. Aleksander Krupkowski, doc. dr inz. Zdzislaw Poniewierski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Podstawowych Problemów Techniki), Warszawa (Polaka) Sposób modyfikowania siluminów nadeutektycznych Przedmiotem wynalazku jest s(posÓb niodyfiko- wainia siluminów nadeutektycznych za pomoca modyfikatorów niemetalicznych, zwlaszcza fosforu.Siluminy nadeutektyczne sa stopami aluminium z krzemem, zawierajacymi wagowo w praktyce 17—26 Si oraz niewielkie dodatki miedzi (1—4%), niklu (1^3%), magnezu (okolo l°/o) oraz niekie¬ dy kobaltu (ok. 1%) i chromu (0,5—2°/o). Ze wzgle¬ du na maly wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej, niski ciezar wlasciwy i duza odpornosc na scie¬ ranie siluminy nadeutektyczne stanowia doskonaly material przede wszystkim na tloki do silników spalinowych.W technologii przetapiania tych stopów niezbed¬ ne jest stosowanie procesu modyfikacji w celu uzyskania drobnych krysztalów pierwotnych krze¬ mu i tym samym umozliwienia obróbki skrawa¬ niem odlewów. Jako modyfikator powszechnie uzy¬ wany jest fosfor, a ostatnio równiez i siarka. Mo¬ dyfikatory wprowadza sie do cieklego stopu w po- staici pierwiasitków (fosfor czerwony, siarka) lub zwiazków o niskiej temperaturze wrzenia (na przyklad pieciochlorek fosforu, fosforany).Wedlug innego sposobu fosfor stosuje sie rów¬ niez w stopie z miedzia jako nosnikiem, modyfi¬ katora (miedz fosforowa o zawartosci 10, 15 lub 20% wagowych P). SjposÓb ten daje jednak niskie efekty modyfikacji ze wzgledu na trudne rozpusz¬ czanie sie miedzi w stopach aluminiowych. 15 20 25 30 Znane sposoby modyfikowania siluminów przy uzyciu preparatów zawierajacych modyfikatory niemetaliczne pierwiasUkiowe lub w postaci zwiaz¬ ków o niskiej temperaturze wrzenia, sa przyczyna wielu trudnosci w warunkach produkcyjnych wskutek intensywnego pairowamia i wypalania sie modyfikatorów niemetalicznych, co uniemozliwia ich dokladne dozowanie i uzyskiwanie jpowtarzal- nych wyników.S|posÓb wedlug wynalazku eliminuje powyzsze niedogodnosci i polega na tym, ze jako noswik mo¬ dyfikatorów stosuje sie nikiel 1/1* kobalt. W na- stejpistwie tego modylfilkatory wprowadza sie do silników w postaci stopów z niklem i/lufo kobal¬ tem.Nikiel i kobalt wchodza w sklad przemyslowych sil'uminów nadeutektycznych. Normalnie w pro¬ dukcji hutniczej tych stopów dla potrzeb odlew¬ nictwa nikiel i kobalt wprowadza sie w postaci czystej dla uzyskania zadanego skladu chemicz¬ nego, odlpowiadajacego obowiazujacym normom materialowym. Z uwagi na to, ze niezbedne jest nastepnie wprowadzenie fosforu lub siarki w pro¬ cesach odlewniczych celem modyfikacji stopu, znacznie lepsze rozwiazanie pod wzgledem uzy¬ skiwanych wyników i usprawnienia technologii daje sposób wedlug wynalazku, realizowany w praktyce przez sljosowainie w produkcji hutniczej siluminów1 nadeutektycznych zamiast czystych me¬ tali niklu i kobaltu — ich stopów z modyfikato- 556713 rami o skladzie zblizanymi do eutektycznego. Moz¬ na sposobem wedlug wynalazku produkowac takze hutnicze sihiminy nadeutektyczne bez niklu i ko¬ baltu, które w procesie przetapiania w odlewniach beda uzupelniane tymi pierwiaistkaimli lacznie z procesem modyfikowania.Sposób wedlug wynalazku mozna równiez sto¬ sowac do suluimiinów zawierajacych .nikiel i kobalt, gdyz wzrost zawartosci Ni i Co wynikajacy z wprowadzenia tego rodzaju modyfikatorów nie wywoluje ani obnizenia efektów modyfikacji, ani ogólnie biorac wlasnosci stopu. :^f: Nalezy flroikresMc, ze sposób wedlug wynalazku prowadzi do znacznie lepszych rezultatów mody¬ fikacji od dotychczas znanych i stosowanych me¬ tod, zarówno pod wizgledem rozdrobnienia pierwot¬ nych krysztalów krzeirriu, jak i podwyzszenia wtonoscf/mechanicznych. Badania wykazaly, ze siluiminy otrzymane sposobem wedlug wynalazku osiagaja wytrzymalosc na rocieganie Rm = 22 — 24,5 kG/mm2, przy wydluzeniu A5 = 1,5 — 2% oraz rozdrobnienie pierwotnych krysztalów krze¬ mu do rzedu 15—25 mikronów — dla stopu zna¬ nego zawierajacego wagowo 20-^30% Si; 1,1—1,-6% Ou; 0,8^1,l«/o Ni; 0,6—0,0% Mig; 0,1^0,3% Mn reszta Al. Stan zmodyfikowania stopu utrzymuje sie ber zmiany po zakrzepnieciu i powtórnym przetopieniu stopu, a czas dzialania modyfikacji w cieklym siluminie wynosi kilka godzin.Modyfikatory niemetaliczne w postaci stopów z niklem i/lulb kobaltem jako nosnikami moga byc stosowane zgodnie z wynalazkiem jako stopy pod¬ wójne i wieloskladnikowej, to jest zawierajace ta¬ kie dodatkowe skladniki, jak miedz, zelazo, chrom, marugan, oddzielnie lulb lacznie z niklem i kobal¬ tem oraz oddzielnie lulb lacznie z modyfikatorami.Najkorzystniejszy ich sklad odpowiada punktom euitelktycznym z uwagii na najnizsza temperature topnienia. Stopy te charakteryzuja sie duza kru¬ choscia i dzieki temu mozna je rozdrobnic do odpowiedniej ziarnistosci, co ulatwia ich rozpusz¬ czenie sie w modyfikowanym siluimilnie.Cenna zaleta sposobu ;wedlug wynalazku jest mozliwosc latwego wprowadzenia modyfikatorów do cieklego siluminiu ze wzgledu na ich wysoki ciezar wlasciwy oraz mozliwosc dokladnego dozo¬ wania modyfikatorów niemetalicznych — praktycz¬ nie bez strat parowania i wypalania sie. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób modyfikowania sillumiinów nadeutektycz- nych za* pomoca modyfikatorów niemetalicznych zwlaszcza fosforu, wprowadzanych w sklad silu- minów pod postacia stojpów z nosnikami metalicz- jnymi, znamienny tym, ze jako nosniki modyfika¬ torów niemetalicznych, zwlaszcza fosforu stosuje sie nikiel i/kub kobalt. ZG „Ruch" W-wa, zam. 543-68. Naklad 280 egz. PL