Przedmiotem wynalazku jest stop aluminiowy do przewodów elektrycznych i innych artykulów.Znany jest stop aluminiowy, znajdujacy szerokie zastosowanie w przemysle ze wzgledu na niski koszt wytwarzania. Znane sa aluminiowe przewody elek¬ tryczne zawierajace czyste aluminium i pewna ilosc domieszek, w postaci krzemu, wanadu, zelaza, mie¬ dzi, magnezu, manganu, cynku, baru i tytanu. Wada znanych aluminiowych stopów jest to, ze stopy te. na skutek niewlasciwego doboru skladników, nie posiadaja wymaganych fizycznych wlasciwosci, szczególnie wytrzymalosci na rozerwanie.Celem wynalazku jest polepszenie cech fizycznych stopu aluminiowego, takich jak stalosc termiczna, wytrzymalosc na rozciaganie, wspólczynnik wydlu¬ zenia, plastycznosc i plynnosc metalu.^ Istota wynalazku polega na wytworzeniu stopu aluminiowego skladajacego sie z trzech stopowych grup, to jest grupy utworzonej z dowolnej ilosci czasitek aluminium i kobaltu, grupy utworzonej z czastek aluminium, kobaltu, zelaza lub niklu i grupy utworzonej z czastek aluminium, kobaltu, zelaza i magnezu. Grupa oparta na dowolnej ilosci czastek aluminium i kobaltu przystosowana jest do mieszaniny kobaltu i dowolnej ilosci innych sklad¬ ników zmieszanych z aluminium, przeznaczonych do pieca wytopowego, w celu otrzymania wytopu.Stwierdzono przy tym, ze korzystne wyniki otrzy¬ mywane sa przy dodatku kobaltu od 0,35 do 4u/o.Bardziej korzystne Cechy aluminium uzyskiwane 2 sa przy stosowaniu kobaltu w ilosci wagowej od 0,45 do 2%, przy czym szczególnie korzystne cechy uzyskuje sie przy stosowaniu kobaltu w ilosci wa¬ gowej od 0,5 do 1,5%. Aluminiowy stop zawiera od okolo 93,5% do 99,65% wagowych czastek alumi¬ nium, przy czym korzystniej jest, gdy zawartosc jego miesci sie w granicach miedzy 96,25% do 99,45% wagowych czastek. Szczególnie korzystne wyniki uzyskiwane sa, gdy ilosc aluminium zawar¬ lo ta jest miedzy 97% i 99,4% czastek wagowych, przy czym ilosc zawartych w nim zanieczyszczen nie moze przekraczac 0,10%. Calkowita ilosc dowolnie dobranych czastek stopowych moze byc zawarta w granicach okolo 2,5% czesci wagowych, przy czym w korzystniej jest, gdy ilosc ta miesci sie w granicach od 0,1 do 1,75% czesci wagowych. Szczególnie do¬ bre wyniki uzyskiwane sa, gdy calkowita ilosc wszystkich dodatków stopowych zawarta jest w granicach 0,1 do 1,5% czesci wagowych.Dodatkowo wprowadzone dodatki stopowe skla¬ daja sie z nastepujacych pierwiastków: Magnez Skand Erb Neodym Cyrkon Cer Niob so Hafa Itr Terb Miedz Krzem Cynk Wolfram Chrom Bizmut Dysproz Tor Cyna Molibden Bor Tal Rubid Tytan84071 Lantan Tantal Ren Antymon Wanad Ind Wegi Cez Szczególnie korzystne wyniki otrzymywane sa przy dodawaniu nastepujacych dodatków w procento¬ wych ilosciach wagowych: Magnez . . 0,01 do 1,0% Miedz 0,05 do 2,5% Krzem 0,05 do 1,0% Cyrkon 0,01 do 1,0% Niob . . . 0,01 do 2,0% Tantal 0,01 do 2,0% Itr 0,01 do 1,0% Skand 0,01 do 1,0% Tor.............. 0,01 do 2,5% Metale rzadkich ziem . . .... . 0,01 do 2,5% Wegiel . 0,01 do 1,0% Przy badaniu 10 próbek calkowicie wyzarzonego drutu wykonanego z powyzszych stopów otrzymano nastepujace srednie wyniki: Przewodnosc 50—63% Wytrzymalosc na rozciaganie 850 do 1700 KG/cm-' % wydluzenia — 12—30% Plynnosc — wytrzymalosc 560 do 1260 KG/cm1 ' Stop wykonany z aluminium i kobaltu przy do¬ wolnej ilosci tych pierwiastków posiada minimalna przewodnosc elektryczna okolo 57% wedlug ukladu IACS. Stwierdzono przy tym, ze korzystne wyniki otrzymuje sie przy stosowaniu kobaltu w ilosci 0,55 do 0,95% ilosci wagowej. Bardziej korzystne wyniki otrzymywane sa, gdy ilosc kobaltu utrzymuje sie w granicach 0,6 do 0,9% czesci wagowych a najko¬ rzystniejsze przy ilosciach 0,65 do 0,85% czesci wa¬ gowych. Aluminium zawarte w stopie, posiadajace przewodnosc elektryczna 57% wedlug ukladu IACS, moze zmieniac sie w granicach 97,45 do 99,45 u/o czesci wagowych, przy czym korzystniej jest gdy aluminium utrzymuje sie w granicach 97,9 do 99,4% czesci wagowych. Calkowita ilosc dowolnych sklad¬ ników stopowych nie moze przekraczac 2% czastek wagowych, przy czym korzystniej jest, gdy ilosc ta miesci sie w granicach 0,1 do 1,5%, a najbardziej korzystnie, gdy ilosc dodatkowych pierwiastków stopowych miesci sie w granicach 0,1 do 1,0% czesci wagowych.Dodatkowe pierwiastki stopowe skladaja sie z na¬ stepujacych : Magnez Miedz Krzem Cyrkon Cer Niob Hafn Lantan Tantal Cez Tytan Itr Skand Tor Cyna Molibden Cynk Wolfram Chrom Bizmut Antymon Wegiel Wanad Ren Dysproz Terb Erb Neodym Ind Bor Tal Rubid Magnez 0,01 do 1,0% Miedz 0,05 do 1,0% Krzem 0,05 do 1,0% Cyrkon 0,01 do 1,0% Niob 0,01 do 2,0 % Tantal ............ 0,01 do 2,0% Itr ...... 0,01 do l,07o Skand . 0,01 do 1,0% Metale rzadkich ziem 0,01 do 2,0% Wegiel 0,01 do 1,0% Zadowalajace wyniki otrzymywane sa przy stoso¬ waniu magnezu w ilosciach 0,001 do 1,0%, korzyst- niejsze przy ilosciach 0,025 do 0,5%, a najbardziej korzystne przy ilosciach 0,03 do 0,25% czesci wa¬ gowych. Stwierdzono przy tym, ze korzystne cechy otrzymywane sa przy utrzymywaniu kobaltu w gra¬ nicach od 0,2 do 1,6%, bardziej korzystne w gra^ nicach 0,5 do 1,0%, a najbardziej korzystne w gra¬ nicach 0,6 do 0,8% czesci wagowych. Stwierdzono równiez, ze korzystne wyniki otrzymuje sie przy zawartosci zelaza lub niklu w granicach 0,3 do 1,3%, bardziej korzystne gdy ilosc ta miesci sie w grani- cach 0,4 do 0,8%, a najbardziej korzystne, gdy ilosc ta miesci sie w granicach 0,45 do 0,65%, czesci wagowych. Aluminium zawarte w stopie utrzymy¬ wane jest w granicach od 97 do 99,5% ilosci wa¬ gowych, przy czym korzystniej jest, gdy zawartosc ta miesci sie w granicach 97,8 do 99,2% ilosci wa¬ gowych. Calkowita ilosc dodatkowych elementów stopowych winna byc zawarta w granicach 2% ilo¬ sci wagowej, przy czym korzystniej jest, gdy ilosc ta jest w granicach 0,1 do 1,5% czesci wagowych, a najbardziej korzystne jest, gdy ilosc ta miesci sie w granicach 0,1 do 1,0% czesci wagowych.Dodatkowe elementy stopowe skladaja sie z na¬ stepujacych : 40 Magnez Nikiel Zelazo Miedz Krzem 45 Cyrkon Cer Niob Hafa Lantan M Tantal Ren Skand Tor Cyna Molibden Cynk Wolfram Chrom Bizmut Antymon Wanad Itr Terb Erb Neodym Ind Bor Tal Tytan Rubid Wegiel Cer Dysproz Najbardziej korzystne cechy otrzymywane sa przy stosowaniu dodatków stopowych w procentowej ilosci wagowej wedlug ponizszego zestawienia: 05 Dobre wyniki otrzymywane sa przy dodawaniu nastepujacych domieszek stopowych w procento¬ wych czesciach wagowych: Magnez 0,001 do 1,0% Nikiel 0,001 do l,07o Zelazo 0,001 do 1,0% Miedz 0,05 do 1,0% Krzem % 0,05 do 1,0% Cyrkon 0,01 do 1,0 7o Niob 0,01 do 2,0% Tantal .' 0,01 do 2,0% Itr 0,01 do 1,0% Skand 0,01 do 1,0%84071 Tor 0,01 do 1,0% Metale rzadkich ziem . .... . . 0,01 do 2,0% Wegiel . . . ...... . . . 0,01 do 1,0% Dobre wyniki otrzymywane sa przy stosowaniu magnezu, niklu lub zelaza w ilosciach od okolo 0,001 do 1,0% czesci wagowych, przy czym bardziej korzystne wyniki otrzymywane sa przy stosowaniu tych pierwiastków w ilosciach 0,025 do 0,5% czesci wagowych. Po przebadaniu stwierdzono, ze wlasci¬ wosci 10 próbek wyzarzonego drutu, wykonanego z powyzszych stopów sa nastepujace: Przewodnosc 59—63% Wytrzymalosc na rozciaganie 850 do 1700 KG/cm2 Wydluzanie 12—30% W przypadku przygotowywania wyrobów preto¬ wych lub drutu ze stopu aluminiowego stosowany jest sposób ciaglego odlewania za pomoca karuzelo¬ wej maszyny odlewniczej i dalszej obróbki preta za pomoca walcowania. Pret wytworzony w powyz¬ szy sposób posiada przewodnosc elektryczna 57% wedlug ukladu IACS i moze byc stosowany w for¬ mie elektrycznych przewodów lub tez moze byc przeciagany w celu uzyskania mniejszego przekro¬ ju. Przewodnosc elektryczna ciagnionego na zimno drutu utrzymywana jest w granicach 50% wedlug ukladu IACS. W przypadku, gdy pozadana jest wieksza przewodnosc lub zwiekszona dlugosc prze¬ wodu, to drut moze byc wyzarzony w sposób ciagly lub przerywany w celu uzyskania przewidzianego wymiaru i przewodnosci. Calkowicie wyzarzony drut posiada przewodnosc okolo 59% wedlug ukla¬ du IACS.W przypadku stosowania ciaglego wyzarzania temperatura stopu winna byc utrzymywana w gra¬ nicach 230 dó 650°C, przy czym czas wyzarzania winien trwac od 1/200 sek do 5 min. Przy wyza¬ rzaniu ciaglym temperatura utrzymywana jest w zakresie 180 do 400°C i czas wyzarzania od 30 min do okolo 24 godz., co zalezne jest od struktury i stosowania stopu. Stwierdzono przy tym, ze dobre wlasciwosci stopu otrzymywane sa przy zawartosci kobaltu w ilosciach czesci wagowych od okolo 8 do okolo 64%, przy czym bardziej korzystne przy za¬ wartosci kobaltu w ilosciach czesci wagowych od okolo 12 do okolo 16%. Dobre równiez wyniki otrzymywane sa w przypadku stosowania zelaza w ilosciach czesci wagowych od okolo 6 do okolo 52%, bardziej korzystne wyniki uzyskiwane sa przy zawartosci zelaza w czesciach wagowych 8 do 16%, a szczególnie korzystne, gdy zawartosc zelaza miesci sie w ilosciach czesci wagowych 9 do 13%. 45 50 Dobre równiez wyniki uzyskuje sie przy dodawaniu do Wytopu magnezu w ilosciach czesci wagowych od 0,4 do 40%, bardziej korzystne, gdy ilosc ta miesci sie w granicach 0,5 do 10% czesci wagowych a najbardziej korzystne, gdy ilosc ta miesci sie w granicach 0,6 do 2% czesci wagowych. Zawartosc aluminium w niniejszym stopie jest rózna i waha sie w ilosciach czesci wagowych 24 do 85,96%, przy czym korzystniej jest, gdy zawartosc ta miesci sie w ilosciach czesci wagowych 60 do 81,52%, a szcze¬ gólnie korzystnie, gdy zawartosc ta miesci sie w granicach 70 do 78,4% czesci wagowych. Dodatek kobaltu, zelaza i magnezu regulowany jest zaleznie od zawartosci innych skladników w stopie alumi¬ nium. Stopowe dodatki winny byc dodawane do pieca wytópowego przy zachowaniu procentowej ilosci innych skladników i przy utrzymywaniu tem¬ peratury 750 do 1650°C do czasu calkowitego roz¬ topienia mieszaniny.Do wytopu ze wzgledu na koniecznosc uzyskania równomiernego rozkladu temperatury wytopu i unikniecia zanieczyszczen stosuje sie piec induk¬ cyjny. Temperatura mieszaniny stopu utrzymywana jest zwykle w zakresie 1—100°C powyzej punktu jego topliwosci.Przyklad I. Wytop przygotowany jest przy dodaniu stopowych skladników do zawartosci 1816 gram roztopionego aluminium, zawierajacego mniej niz 0,10% zanieczyszczen w celu uzyskania skoncen¬ trowanych czastek w sposób uwidoczniony w tabli¬ cy, gdzie pozostala ilosc stanowi aluminium.Tygle grafitowe stosuje sie tylko w tych przy¬ padkach, gdy stopowe czastki znane sa jako wegliko- -twórcze pierwiastki i dla tych przypadków tlenki glinowe stapiane sa w tyglach. Wytopy utrzymy¬ wane sa przez okreslony czas i przy odpowiednich temperaturach, w celu spowodowania calkowitej rozpuszczalnosci czastek zmieszanych z aluminium.W celu zapobiezenia utlenienia roztopionego me¬ talu stosuje sie powloke z argonu. Kazdy wytop odlewany jest w sposób ciagly w urzadzeniu odlew¬ niczym i bezposrednio po tym walcowany przez walcarke do grubosci 10 mm, w celu utworzenia ciaglego preta. Z wykonanego w ten sposób preta produkowany jest przy dalszym walcowaniu drut, który poddawany jest wyzarzaniu w czasie 5 godzin, przy temperaturze 330°C. Srednica wykonanego dru¬ tu ustalana jest zwykle na 2,7 mm. Wykonany w ten sposób drut podlega badaniu na rozciaganie przed wyzarzeniem i po wyzarzeniu. Odmiany sto¬ sowanych stopów i wyniki badan przedstawione sa w sposób nastepujacy: Tabela 1 Co 0,10 0,10 | 0,10 1 0,80 Fe 0,80 Mg 1 0,08 Ni HR 3,4 19,575 62,75 2,1 31,450 06,38 SR 33,7 11,137 63,34 ,5 19,400 59,63 HW-HR 1,2 27,735 62,42 2,0 38,040 58,03 HW-SR 1,7 23,900 63,14 2,6 34,045 58,79 SW-HR 37,5 12,100 62,25 17,8 19,790 59,70 SW-SR 34,5 11,290 63,23 24,5 18.978 59,98 Wlasnosci fizyczne % wydluzania Wytrzymalosc graniczna ,% JACS | -84 071 8 (Tabela 1 — ciag dalszy) Co 0,80 0,60 0,80 1,0 0,80 1,0 0,80 0,40/ 0,30 0,80 Fe 0,80 0,80 0,80 0,80 Mg 0,08 . o,io 0,10 0,10 0,10 Ni 0,08 0,40 0,90 HR 2,1 29,400 62,62 3,9 23.265 62,19 4,7 ,215 60,92 3,8 23.953 61,38 4,3 27.800 ] 59,01 3,3 28.150 v 58,80 | 1,1 34.395 57,56 | 2,8 .340 59,19 1 1,2 29.400 ' 59,34 3,2 28.650 59,89 | SR . 27,5 .900 60,06 33,2 13.341 62,43 ,0 .272 60,66 33,2 14.933 62,11 22,0 18.340 61,42 ,1 17.875 59,90 14,5 19.650 59,38 ,0 17.110 60,65 21,0 16.040 59,75 | 19,4 16.720 60,32 | HW-HR 1,7 31.249 61,70 2,5 31.886 60,96 2,0 31.832 61,22 3,0 31.700 58,37 4,2 32.135 58,37 3,4 40.360 56,80 2,0 37.935 58,64 | 2,2 40.530 58,14 2,0 41.200 59,32 | HW-SR 1,7 ' 34.700 | 59,56 2,0 28.280 62,20 2,4 .580 61,45 1,3 28.912 61,53 3,0 27.450 59,88 2,3 26.685 59,29 2,0 36.700 58,07 | 2,5 32.500 59,66 | 2,3 33.300 58,81 | 2,0 34.580 59,93 | SW-HR 29,2 14.865 62,83 ,1 16.448 62,00 33,0 16.100 62,19 21,0 17.590 60,48 ,0 17.200 59,86 ,5 .280 59,02 22,9 18.350 60,65 22,7 17.450 59,95 | 21,5 18.250 60,99 | SW-SR ,1 .870 60,47 31,5 13.000 62,38 31,8 .090 61,53 27,7 14.300 61,93 22,0 .750 60,63 27,7 16.275 60,06 24,5 19.240 59,33 24,5 17.245 60,72 23,0 16.700 60,01 26 16.390 60,80 | Wlasnosci | fizyczne HR — Pret utwardzony SR — Pret wyzarzony HW-HR — Wyciaganie twardego drutu z twardego preta HW-SR — Wyciaganie twardego drutu z miekkiego preta SW-HR —¦ Wyciaganie miekkiego drutu z twardego preta SW-SR — Wyciaganie miekkiego drutu z miekkiego preta e — wydluzenie w % Rr —' Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie %-JACS — Przewodnosc w % Miekki drut i miekki pret wykonane sa z calko¬ wicie wyzarzonego materialu. ,...,.Przyklad II. Roztopiony stop przygotowywa¬ ny jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu nastepujacych skladników w procentach czesci wa¬ gowej: Kobalt — 0,60% "'-^ • Zelazo —0,90%, -^- 45 50 55 60 Magnez — 0,15% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu, wykonanego z twardego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1406 KG/cm2 Procent wydluzenia 18,5% Przewodnosc 59,05% JACS Przyklad III. Roztopiony stop przygotowywa¬ ny jest zgodnie z przykladem 1 przy, zastosowaniu nastepujacych skladników w procentach ilosci wa¬ gowej: Kobalt — 0,80% Zelazo — 0,50% Stop z grupy Co-La-Dy-Fe — 1,0% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu wykonanego z twardego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace:84 071 9 Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1300 ICG/cm* Procent wydluzenia 19% Przewodnosc 59,2% JACS Przyklad IV. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w procentach ilosci wa¬ gowej: Kobalt — 0,80% Zelazo — 0,40% Niob — 0,20% Tantal — 0,20% Aluminium — pozostala ilosc Wytop jest przygotowany do 10 próbek zmiekczone¬ go drutu wykonanego z twardego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1338 KG/cm8 Procent wydluzenia 19,5% Przeiwodnosc — 59,1% JACS Przyklad V. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników: Kobalt — 0,80% Zelazo — 0,35% Miedz — 0,40% Krzem — 0,30% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczone¬ go drutu wykonanego z twardego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1195 KG/cm* Procent wydluzenia 19,5% Przewodnosc — 59,7% JACS Przyklad VI. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w ilosci wagowej: Kobalt — 0,80% : Zelazo — 0,45% Cyrkon — 0,30% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1310 KG/cm2 Procent wydluzenia 18,5% Przewodnosc 59,3% JACS Przyklad VII. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w ilosciach wagowych: Kobalt — 0,60% Magnez — 0,15% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1155 KG/cm" Procent wydluzenia 21% Przewodnosc 60,1% JACS Przyklad VIII. Roztopiony stop przygotowa¬ ny jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu nastepujacych skladników w ilosciach wagowych: Kobalt ¦ . 0,80% Stop z grupy Co-La-Dy-Fe 1,0% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo- * nego drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1265 KG/cm* Procent wydluzenia 20% Przewodnosc 59,2% JACS Przyklad IX. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w ilosciach wagowych: Kobalt ........ 0,60% » Niob . . 0,30% Tantal . . . . . '. . . 0,18% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczone¬ go drutu wykonanego z utwardzonego preta. * Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1255 KG/cm* Procent wydluzenia 20% Przewodnosc 59,05% JACS Przyklad X. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w ilosciach wagowych: Kobalt 0,60% Miedz 0,15% Krzem 0,20% Aluminium — pozostala ilosc Wytop jest przygotowany do 10 próbek zmiekczone¬ go drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1150 KG/cm* Procent wydluzenia 19,5% Przewodnosc 59,8% JACS Przyklad XI. Roztopiony stop przygotowany 40 jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w ilosciach wagowych: Kobalt 0,80% Cyrkon........ 0,60% Aluminium — pozostala ilosc 45 Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1310 KG/cm2 50 Procent wydluzenia 18,5% Przewodnosc 59,3% JACS Przyklad XII. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w ilosciach wagowych: ? Kobalt 0,60% Nikiel 0,60% Magnez 0,07% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo- 60 nego drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie, 1325 KG/cm* Procent wydluzenia 21% •3 Przewodnosc 59,05% JACS84 071 11 Przyklad XIII. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w ilosciach wagowych: Kobalt ........ 0,80% Nikiel 0,50% Stop z grupy Co-La-Dy-Fe 1,0% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1300 KG/cm2 Procent wydluzenia 19% Przewodnosc 59,2% JAGS Przyklad XIV. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w ilosciach wagowych: Kobalt 0,80% Nikiel ........ 0,40% Niob ........ 0,20% Tantal 0,20% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie, 1360 KG/cm2 Procent wydluzenia 19,5% Przewodnosc 59,1% JACS Przyklad XV. Roztopiony stop przygotowany jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu na¬ stepujacych skladników w ilosciach wagowych: Kobalt 0,60% Nikiel . 0,40% Miedz 0,20% Krzem ........ 0,18% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1195 KG/cm2 Procent wydluzenia 19,5% Przewodnosc 59,7% JACS Przyklad XVI. Roztopiony stop przygotowa¬ ny jest zgodnie z przykladem 1 przy zastosowaniu nastepujacych skladników w ilosciach wagowych: Kobalt 0,80% Nikiel 0,45% 12 Cyrkon 0,30% Aluminium — pozostala ilosc Wytop przygotowany jest do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu wykonanego z utwardzonego preta.Fizyczne wlasnosci drutu sa nastepujace: Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie 1310 KG/cm2 Procent wydluzenia 18,5% Przewodnosc 59,3% JACS Przyklad XVII. Roztopiony stop aluminiowy przygotowany jest przy temp. 1050°C przy doda¬ niu 9 kg kobaltu, 6,3 kg zelaza, 2,7 kg magnezu i 27 kg aluminium, które razem wprowadzone sa do indukcyjnego pieca.Wytop jest utrzymywany w wytopowym piecu do czasu, gdy wszystkie skladniki wedlug spektrogra- ficznej analizy zostana calkowicie roztopione.Roztopiony stop jest nastepnie zlewany w ksztalcie wlewków i chlodzony do calkowitego zestalenia.Po ostudzeniu wlewki nagrzewane sa do ponow¬ nego roztopienia, a nastepnie odlewane w formie niezbednych artykulów.Przyklad XVIII—XXVII. Roztopiony stop alu¬ miniowy przygotowany jest zgodnie z przykladem 17 z wyjatkiem tego, ze ponizsze temperatury wy¬ topu i ilosci skladników stopowych sa rózne: Tabela 1 40 45 Przyklad nr 18 19 21 22 23 24 26 27 Co 26 17 41 18 18 32 Fe 14 22 13 14 32 12 26 Mg 6 4 3 8 4 6 1,4 Al 60 50 45 45 62 41 44 45 50 40.6 Tempera¬ tura °C 1050 1120 1180 1200 1030 1250 1030 1060 1030 1190 | Wszystkie powyzsze ilosci przyjete sa w kg.Dodatkowe przyklady. Dodatkowe przyklady wy¬ topów przygotowane sa zgodnie z przykladem 1.Sklad i fizyczne wlasnosci do 10 próbek zmiekczo¬ nego drutu wykonanego z utwardzonego preta przedstawione sa w sposób nastepujacy: Tabela 2 Przyklad nr i 1171 1172 1174 1175 1176 1177 1180 1 1181 Co 2 1,0 1,2 0,8 0,8 0,8 0,8 0,6 1 0,6 Fe 8 — ¦ — — — 0,5 0,5 — «- Mg 4 — — 0,1 0,15 — 0,1 0,19 0,24 Wytrzymalosc na rozciaganie KG/cm2 1150 1140 1230 1220 1215 1212 1185 1245 Wydluzenie % 6 26,6 28,8 27,3 24,7 24,7 24,8 ,8 26,8 Przewodnosc % JACS 7 | 61,28 61,00 60,71 60,68 60,68 60,43 60,60 60,32 |84 071 13 14 1 1182 1183 1184 1185 1186 1187 1188 1196 1197 1198 1199 1200 1201 1215 1216 1218 1219 1220 1221 1223 1224 1227 1228 1231 1233 1235 1237 1238 1239 1271 1265 1293 1313 1316 1317 1321 1322 1325 1326 1327 1328 1329 1330 1331 • 1343 1355 2 0,7 0,8 0,8 0,6 0,8 0,4 0,6 0,2 0,4 0,4 0,6 0,2 0,6 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 1,4 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7 0,8 0,6 0,77 0,89 1,40 0,20 0,22 0,23 0,43 0,40 0,40 0,42 0,38 0,42 0,41 0,44 0,42 0,33 0,62 . . 3 -,— 0,3 0,5 0,9 0,9 1,1 M 1,1 0,9 1,1 0,9 0,7 0,9 — •"' Grafit — 0,53 0,4 0,5 — Grafit 0,1 0,5 0,5 — — — 0,5 0,7, 0,5 — — • 0,49 1,10 0,96 1,20 0,70 1,05 0,68 0,84 1,10 0,35 0,50 0,70 0,91 0,95 1,10 4 0,21 — — — — — — — — — — 0,1 0,1 0,05 0,05 0,1 — — 0,051 — 0,075 0,05 0,2 0,05 0,1 0,15 — — 0,5 0,19 . 0,13 — 0,12 0,15 0,14 0,054 0,05 0,10 0,98 0,11 0,15 0,16 0,16 0,16 Ni 0,54 0,15 » 1255 1240 1135 1295 1260 13,65 1425 1300 1257 1312 1330 1238 1465 1190 1232 1280 1205 1220 1330 1120 1245 1325 1200 1195 1235 1290 1190 1220 1237 1328 1331 1197 1230 1232 1285 1205 1248 1245 1280 1332 1185 1185, 1270 1310 1460 1475 (Tabela 2 — ciag dalszy) 6 ,7 26,6 28,0 23,7 26,5 19,8 17,5 ,5 22,4 21,5 ,3 22,8 ,7 29,5 27,3 ,0 29,2 29,0 26,4 31,0 22,5 17,1 27,2 23,3 ,3 ,7 24,5 26,4 23,3 23,5 18,5 24,5 24,2 22,0 23,7 26,5 22,0 ,5 23,7 ,2 24,0 24,0 ,0 22,0 16,4 12,5 7 60,27 61,65 61,54 60,76 59.97 60,19 59,87 60,41 60,40 60,02 60,99 60,83 ' 59,15 61,61 61,84 60,90 60,62 61,31 61,28 61,55 61,35 60,72 60,56 61,45 60,96 60,49 61,49 60,96 61,25 59,87 60,07 59,52 60,01 59,92 59,47 61,12 60,12 . 00,44 60,22 59,52 60,88 60,47 59,80 60,51 49,90 58,05 | W wyniku przeprowadzonych badan i analizy stopu zawierajacego 0,8% czesci wagowych kobaltu '- przy zawartych pozostalych czesciach aluminium stwierdzono, ze otrzymany w ten sposób alumi- 55 niowy stop po ostudzeniu zawiera miedzymetaliczne osadowe wtracenia. Skladnik ten jest okreslony jako kobaltowe aluminium (Co2Al0). Miedzymeta¬ liczne wtracenia w formie kobaltu posiadaja okre¬ slona stabilizacje, szczególnie przy stosowaniu wy- 60 sokich temperatur. Skladnik kobaltu posiada przy tym zanizona tendencje koagulacji podczas wyza¬ rzania wyrobu uksztaltowanego ze stopu w nie¬ jednolitej aluminiowej mieszaninie. Sila wzmacnia¬ jaca dla tego stopu jest rozproszenie miedzymeta- es licznego skladnika kobaltu jako osadu w aluminio¬ wej mieszaninie. Osad posiada tendencje do two¬ rzenia umiejscowionych korków, które sa tworzone podczas formowania drutu z aluminiowego stopu.Podczas badania zawartosci miedzymetalicznych wtracen kobaltu w schlodzonym wyciagnietym dru¬ cie, stwierdzono, ze wtracenia kierowane sa w kie¬ runku przeciagania drutu. Stwierdzono przy tym' równiez, ze wtracenia sa w formie okraglych lub plaskich wydluzonych precików, przy czym wiek¬ szosc z nich posiada dlugosc okolo 2 [im (mikronów) i przekój okolo 1h ^m (mikronów).W przypadku, gdy stop zawiera 0,30% czesci wa¬ gowych zelaza, to stwierdzono, ze stop taki po84 071 16 schlodzeniu zawiera równiez tlenek zelazo-glinowy (FeAl.,) w formie- miedzymetalicznych wtracen.Miedzymetaliczne wtracenia maja wplyw na roz¬ mieszczenie wydluzonych precików podczas schla¬ dzania drutu. W wyniku badania miedzymetalicz¬ nych osadów zelaza w schlodzonym drucie stwier¬ dzono, ze wtracenia te sa czesciowo rozmieszczone w stopie i posiadaja czastki o wymiarach mniej¬ szych od lf.im (mikrona).W przypadku, gdy drut jest przeciagany bez sto¬ sowania posredniego wyzarzania, to wymiary miedzymetalicznych czastek zelaza wynosza mniej niz 2000 A (Angstremów). Moga byc równiez sto¬ sowane inne miedzymetaliczne skladniki w obra¬ bianych na zimno wyrobach stopowych, zaleznie od zawartosci wytopu i stezenia stopowych ele¬ mentów. Sposród miedzymetalicznych skladników znajduja sie nastepujace: N1AI3, Ni2Al:j, MgCoAl FeAl8, Fe2Al5 ,Co4Alls , Co2Al8 ,VA1U, VA17, VA1«, VA13, VA112, Zr3Al, Zr2Al, IaAl4, LaAl2.Charakterystyka powyzszych stopów aluminio¬ wych przeznaczonych do wyrobu drutu, ustalona na podstawie badania wytrzymalosci na rozciaganie, procentu wydluzenia, elektrycznej przewodnosci, która jest zmienna w zaleznosci od zwiekszania, zmniejszania lub wahania temperatur. Maksymalna temperatura powstala w wyniku skretu lub rzedu skretów winna byc odzwierciedleniem charaktery¬ styki temperatur. Charakterystyka stopów jest bar¬ dzo wazna z punktu widzenia produkcji, poniewaz wiele procesów dotyczaych wytwarzania izolacji wymaga wysokich temperatur i wykonywania obróbki termicznej. Stwierdzono przy tym, ze drut ze stopu aluminiowego wykonany wedlug niniej¬ szego wynalazku posiada stala termiczna charakte¬ rystyke, która znacznie pod tym wzgledem prze¬ wyzsza drut wykonany z innych aluminowych sto¬ pów. Celem przedstawienia wlasciwosci wykonanej grupy drutu, która jest przystosowana do poszcze¬ gólnych badan na rozciaganie, granice plastycznosci, odpornosci na starzenie sie dla ustalonych tempe¬ ratur i czasów. Wykonane próbki, które posiadaja rózny sklad przedstawione sa w tabeli 3.Tabela 3 Próbka 1 2 3 4 Co 0,80 Fe 0,50 0,47 0,60 0,60 Si 0,05 0,045 0,045 Al pozostala ilosc pozostala ilosc pozostala ilosc pozostala ilosc Sposób wytwarzania Ciagly odlew i bezposrednie gorace walco¬ wanie, przeciaganie plaskownika lub drutu bez stosowania posredniego wyzarzania i wy¬ zarzanych czesciowo pretów po zakonczeniu przeciagania Odlewanie kesów, homogenizowanie i walco¬ wanie, przeciaganie plaskownika lub drutu przy stosowaniu posredniego wyzarzania i czesciowego wyzarzania po zakonczeniu prze¬ ciagania pretów lub drutu Odlewanie kesów, homogenizowanie i walco¬ wanie, przeciaganie plaskownika lub , drutu przy stosowaniu posredniego wyzarzania i czesciowego wyzarzania po zakonczeniu prze¬ ciagania Ciagly odlew i bezposrednie gorace walcowa¬ nie, przeciaganie piaskownika lub drutu bez stosowania posredniego wyzarzania i wyza¬ rzanych czesciowo po zakonczeniu przeciagania | Wyniki próbek sa przedstawione w tabeli nr 4.Tabela 4 Próbka 160°C - temperatura stabilzowania czas zmniejszenie granicy plastycznosci Zmniejszenie wytrzymalosci graniczne] na rozciaganie 190 - 200°C — temperatura stabilizowania czas zmniejszenie granicy plastycznosci zmniejszenie wytrzymalossi granicznej na rozciaganie 100 godz. 500 godz. —0— 126,5/KG/cm* —0— 100 godz. 500 godz. 126,5 KG/cm* 100 godz. 480 godz. 98,4 KG/cm* 196,8 KG/cm* 100 godz. 500 godz. 100 godz. 670 godz. 42,2 KG/cm* 295,3 KG/cm* 84,4 KG/cm* 84,4 KG/cm* 100 godz. 550 godz. 189,8 KG/cm* 653,8/KG/cm* 161,7 KG/cm* 351,5 KG/cm* nie badany 550 godz. —0—84 071 17 18 Istotnym przejawem przedstawionych wyników jest brak jakiejkolwiek termicznej stabilnosci, mo¬ zliwej do uzyskania w kilku aluminiowych stopach Próbki badanych drutów oznaczone Nr 2 i 3 cha¬ rakteryzuja sie zmniejszeniem termicznej stabilnosci i wytrzymalosci na rozciaganie, przy czym stop Nr 2 jest prawie calkowicie wyzarzony przy utrzy¬ mywaniu go w okresie 550 godzin wyzarzania w zakresie temperatur 190—200°C. Drut wytworzony z powyzszego stopu przedstawia wysoki stopien termicznej stabilnosci, wykazujacy zerowe zmniej¬ szenie wytrzymalosci na rozciaganie. PL