PL59184B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.1.1970 59184 KI. 40 b, 9/02 MKP C 22 c 9|o2 UKD 669.35'6 Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Alfred Michalski, mgr inz. Tadeusz Tuzel, inz. Stanislaw Bak, mgr inz. Stanislaw Zglinicki Wlasciciel patentu: Zaklady Metalurgiczne „Pomet", Poznan (Polska) Sposób modyfikacji brazu cynowego za pomoca cynku, miedzi fosforowej i miedzi krzemowej Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji brazu cynowego uzyskanego w procesach metalur¬ gicznych, wytapianego z gasek przy udziale zlomu obiegowego zawierajacego 90% Cu i 10% Sn za pomoca cynku, miedzi fosforowej i miedzi krze¬ mowej.Znany sposób modyfikacji brazów cynowych po¬ lega na tym, ze w koncowej fazie procesu meta¬ lurgicznego do cieklego stopu wprowadza sie za¬ prawe skladajaca sie z miedzi i 9 do 15°/o Zr w ta¬ kiej ilosci, aby otrzymany w koncu braz zawieral 0,02 do 0,03°/o cyrkonu. Inny znany sposób mody¬ fikacji uwzglednia wprowadzenie do cieklego me¬ talu zaprawy miedziowej zawierajacej 5°/o boru w takiej ilosci, aby otrzymany braz zawieral go 0,005 do 0,05%.Powyzsze sposoby modyfikacji brazów cynowych obarczone sa wadami i dlatego nie znalazly w praktyce szerszego zastosowania, bowiem poza samym procesem modyfikacji wymagaja dotrzy¬ mania specjalnych warunków. W przypadku mo¬ dyfikacji z udzialem cyrkonu konieczne jest cal¬ kowite usuniecie siarki z cieklego brazu przy je¬ dnoczesnym wprowadzeniu wegla i azotu. Nato¬ miast modyfikacja z udzialem boru wymaga do¬ datkowego wprowadzenia 0,15% Fe lub 0,2°/o Co dla utworzenia borków zelaza wzglednie borków kobaltu bedacych zarodkami krystalizacji.Brazy cynowe otrzymywane tymi znanymi spo¬ sobami wykazuja nadmierne sklonnosci do poro- 10 15 20 25 30 watosci w procesie zalewania form i powstawania niekorzystnych reakcji miedzy metalem a forma, jak równiez do tworzenia cieklych zuzli borowych.Wady te glównie wplywaja na ograniczenie sto¬ sowania tych znanych sposobów, gdyz powoduja duze trudnosci produkcyjne i znaczny procent powstawania braków zwlaszcza przy skomplikowa¬ nych odlewach.Celem wynalazku jest unikniecie podanych wad a zwlaszcza wykluczenie powstawania reakcji mie¬ dzy cieklym metalem a tworzywem formy, jak równiez wyeliminowanie porowatosci oraz popra¬ wienie struktury, wlasnosci mechanicznych i tech¬ nologicznych brazu cynowego.Niespodziewanie stwierdzono, ze cel ten mozna osiagnac przez dodawanie w odpowiedniej kolej¬ nosci celowo dobranych modyfikatorów do rozto¬ pionego brazu cynowego. Braz cynowy (CuSn) o skladzie chemicznym 88 do 91°/o Cu i 11% Sn w postaci gasek z udzialem okolo 30% zlomu obiegowego roztapia sie w znany sposób w piecu tyglowym i podgrzewa do temperatury od 1170 do 1190°C. Roztapianie wsadu przeprowadza sie pod znanym pokryciem ochronnym skladajacym sie w równych ilosciach z boraksu, sody bezwo¬ dnej i piasku kwarcowego.Dokonano wiele prób i stwierdzono, ze w pro¬ cesie wykanczania cieklego metalu nalezy uzupel¬ nic sklad chemiczny modyfikatorami, zachowujac odpowiednio kolejnosc dodawania. Pierwszym skla- 59184* 3 59184 4 dnikiem jest cynk rafinowany o czystosci 98,6 do 99,8 Zn, dodawany w ilosci wagowej 0,31 do 0,51% zapewniajacy w skladzie chemicznym gotowego stopu zawartosc cynku w granicach 0,3 do 0,5% Zn.Nastepnym skladnikiem modyfikujacym jest miedz fosforowa (CuP) o skladzie chemicznym 8,5 do 10% P i reszty Cu, dodawana wagowo w ilosci od 2 do 4%, tak aby sklad chemiczny gotowego stopu zawieral od 0,2 do 0,4% P. Ostatnim skla¬ dnikiem jest miedz krzemowa (CuSi) skladajaca "sia al5 do 17% Si i reszty Cu, dodawana w ilosci wagowej 1,2 do 1,8%, tak aby w skladzie chemicz¬ nym stopu zawartosc krzemu wynosila od 0,2 do 0,3%.Sposób modyfikacji brazu cynowego, wedlug wynalazku, pozwala na uzyskanie brazu nadajace¬ go sie szczególnie na wysoko obciazone czesci ma¬ szyn a niezaleznie od tego mozna nim zastapic do¬ tychczas stosowane brazy cynowe (CuSn), brazy cynowo-fosforowe (CuSnP) oraz brazy cynowo- -cynkowe (CuSnZn), gdyz okazalo sie, ze zawar¬ tosc cynku w granicach od 0,3 do 0,5% poza rola odtleniacza i rafinatora poprzez dzialanie oczysz¬ czajace poprawia lejnosc i szczelnosc stopu, nato¬ miast zawartosc fosforu w ilosci 0,2 do 0,4% wy¬ wiera korzystny wplyw na odtlenienie stopu, po¬ prawe jego lejnosci oraz podwyzsza odpornosc na scieranie a mikroporowatosc jest dwukrotnie niz¬ sza od brazu CuSnP i wynosi 1,5 do 2%, zas krzem zawarty w granicach 0,2 do 0,3% utrudnia ab¬ sorpcje wodoru i zapobiega segregacji w skladzie chemicznym oraz rozdrabnia ziarno w strukturze, przez co poprawia szczelnosc odlewu i odpornosc na scieranie.Ponizej podano przyklady skladu chemicznego brazu cynowego (CuSn) po modyfikacji wedlug wynalazku.Przyklad I Sn Zn P Si jszek Cu Sn Zn P — 8,5% — 0,3% — 0,2% — 0,2% — 1% — reszta — 10,5% — 0,5% — 0,4% suma domieszek — 1% CU — reszta Mozliwe sa dalsze przyklady skladu chemicznego brazu modyfikowanego z wartosci posrednich po- 5 szczególnych zawartosci skladników wykazanych w przykladzie I i II.Braz cynowy po modyfikacji wedlug wynalazku posiada nastepujace wlasnosci mechaniczne: Rr min — 25 kG/mm2, A5 — 10% min, HBmin — io 80 kG/mm2, Umin — 4 kG/cm2. Innymi danymi charakteryzujacymi braz po modyfikacji sa naste¬ pujace parametry: twardosc HB 2,5/62,5/30" — 90 do 112 kG/mm2, wspólczynnik tarcia. — 0,023, srednie zuzycie otrzymane metoda sztucznych baz UJ — 2,81. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób modyfikacji brazu cynowego za pomoca "o cynku, miedzi fosforowej i miedzi krzemowej za¬ wierajacego wagowo 90% Cu i 10% Sn za pomoca cynku rafinowanego o czystosci 98,6% Zn i skla¬ dzie wagowym 0,31 do 0,51% Zn, miedzi fosforo¬ wej (CuP) o skladzie wagowym 2 do 4% i miedzi 25 krzemowej (CuSi) o skladzie wagowym 1,2 do 1,8% odbywajacy sie w piecu tyglowym przez roztopie-* nie i podgrzewanie w temperaturze 1170 do 1190°C pod znanym pokryciem ochronnym skladajacym sie z równych czesci boraksu, sody bezwodnej so i piasku kwarcowego dodawanego w zaleznosci od ilosci wsadu w granicach od 1 do 2%, znamienny tym, ze sklad chemiczny stopu uzupelnia sie w procesie wykanczania cieklego metalu skladni¬ kami w nastepujacej kolejnosci: cynk rafinowany 35 o czystosci 98,6 do 99,8% Zn w ilosci wagowej od 0,31 do 0,51% Zn, zapewniajac w skladzie chemicz¬ nym gotowego stopu 0,3 do 0,5% Zn, miedz fosfo¬ rowa (CuP) o skladzie chemicznym 8,5 do 10% P i reszty Cu, dodawanej wagowo od 2 do 4%, tak 40 aby sklad chemiczny gotowego stopu zawieral od 0,2 do 0,4% P, miedz fosforowa (CuSi) skladajaca sie z 15 do 17% Si i reszty Cu dodana w ilosci wagowej 1,2 do 1,8%, tak aby w 'skladzie chemicz¬ nym stopu zawartosc krzemu wyniosla od 0,2 do 45 0,3%, przy czym pozostale skladniki brazu mody¬ fikowanego mieszcza sie w nastepujacej proporcji: Sn 8,5 do 10,5%, suma domieszek okolo 1%, a resz¬ ta stanowi miedz. Krak 1 z. 429 X. 69 240 PL