RU2109834C1 - Дисперсно-упрочненный композиционный материал - Google Patents
Дисперсно-упрочненный композиционный материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2109834C1 RU2109834C1 RU96121210A RU96121210A RU2109834C1 RU 2109834 C1 RU2109834 C1 RU 2109834C1 RU 96121210 A RU96121210 A RU 96121210A RU 96121210 A RU96121210 A RU 96121210A RU 2109834 C1 RU2109834 C1 RU 2109834C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- composite material
- aluminum
- carbon
- titanium hydride
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, к дисперсно-упрочненным материалам на основе меди, и может быть использовано для изготовления электродов контактной сварки. Дисперсно-упрочненный материал содержит медь, алюминий, углерод и гидрид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюминий 0,15 - 0,75; углерод 0,15 - 0,35; гидрид титана 0,30 - 0,75; медь - остальное. 1 табл.
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к дисперсно-упрочненным материалам на основе меди, и может быть использовано в машиностроительной, химической и электрохимической промышленностях, например, для изготовления электродов контактной сварки.
Известен композиционный материал (заявка Японии N 62-192544 от 24.08.87 "Получение композиционного материала "медь-оксид" (типа дисперсионно-упрочненного сплава), кл. C 22 C 1/05, B 22 F 1/00), получаемый из порошковой меди с алюминием, который подвергают механическому легированию для селективного окисления алюминия. Порошок подвергают термической обработке в восстановительной атмосфере до восстановления образовавшегося избыточного оксида меди. Композитный порошок компактируют в брикеты, нагревают и подвергают горячему экструдированию. Окиси легирующего элемента измельчают и диспергируют в медной матрице.
Способ получения композиционного материала дорогостоящий, т.к. требуется специальное технологическое оборудование с восстановительной средой для восстановления избыточного оксида меди.
Известен другой композиционный материал (заявка Великобритании N 2083500 от 24.03.82 "Дисперсионно-упрочненный медный сплав". кл. C 22 C 9/20, B 22 F 1/00), состоящий из спеченной медной матрицы и однородно диспергированных в ней частиц окиси алюминия. По своим механическим свойствам, в частности пределу прочности при растяжении и пластичности, этот композиционный материал занимает лишь промежуточное положение между неоднородными сплавами и медными сплавами, подвергаемыми внутреннему окислению, и дисперсионно упрочненными частицами окиси алюминия, т.е. у них недостаточная стойкость при контактной сварке легированных сталей.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является дисперсно-упрочненный композиционный материал на основе порошковой меди (заявка Австрии N 400580 от 15.06.95, кл. C 22 F 9/01), содержащий алюминий и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий - 0,15 - 1,00
Углерод - 0,15 - 0,50
Медь - Остальное
Этот композиционный материал содержит углерод, который частично восстанавливает оксид меди. Однако также как и аналоги, этот материал имеет низкие физико-механические свойства и недостаточную стойкость при контактной сварке (по сравнению с литыми бронзами БрХ или БрХЦр) легированных и высоколегированных сталей при сварке цветных сплавов. При нагреве спрессованные из композиции брикеты оксида меди полностью не восстанавливаются в электропечах в атмосфере воздуха, отсюда физико-механические свойства материала недостаточны и нестабильны. Наблюдаются поверхностные и внутренние дефекты (облои, трещины).
Алюминий - 0,15 - 1,00
Углерод - 0,15 - 0,50
Медь - Остальное
Этот композиционный материал содержит углерод, который частично восстанавливает оксид меди. Однако также как и аналоги, этот материал имеет низкие физико-механические свойства и недостаточную стойкость при контактной сварке (по сравнению с литыми бронзами БрХ или БрХЦр) легированных и высоколегированных сталей при сварке цветных сплавов. При нагреве спрессованные из композиции брикеты оксида меди полностью не восстанавливаются в электропечах в атмосфере воздуха, отсюда физико-механические свойства материала недостаточны и нестабильны. Наблюдаются поверхностные и внутренние дефекты (облои, трещины).
Предлагаемый композиционный материал устраняет эти недостатки.
Это достигается тем, что дисперсно-упрочненный содержащий цель, алюминий и углерод, дополнительно содержит гидрид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий - 0,15 - 0,75
Углерод - 0,15 - 0,35
Гидрид титана - 0,30 - 0,75
Медь - Остальное
Введение в состав композиционного интервала гидрида титана (TiH2) значительно повышает физико-механические характеристики материала, повышает стойкость и прочность, позволяет получить полуфабрикаты высокого качества и снизить себестоимость продукции.
Алюминий - 0,15 - 0,75
Углерод - 0,15 - 0,35
Гидрид титана - 0,30 - 0,75
Медь - Остальное
Введение в состав композиционного интервала гидрида титана (TiH2) значительно повышает физико-механические характеристики материала, повышает стойкость и прочность, позволяет получить полуфабрикаты высокого качества и снизить себестоимость продукции.
Гидрид титана, содержащий 3,4 - 3,6% водорода, является хорошим восстановителем (В.С.Устинов, Ю.Г.Омсов и др. Порошковая металлургия титана - технология, гидрирование металлического титана. М.: Металлургия, 1981, с. 42-43). В данном случае совместно с углеродом при механическом легировании и особенно при нагреве в электропечи в атмосфере воздуха он играет роль газопоглотителя, отбирает излишний кислород и защищает медную матрицу от окисления. А титан является хорошим легирующим элементом.
Пример конкретного выполнения. Плиту в виде гранул получали механическим легированием компонентов в аттриторе емкостью 45 л. Холодное прессование брикетов из гранул в виде цилиндров диаметром 50 - 70 мм, длиной 150 - 200 мм) снаружи по периметру обвернутых медной фольгой с плотностью 6,7 - 7,0 г/см3 осуществляли в металлической пресс-форме при давлении 700 - 600 МПа. Полученные брикеты нагревали в электропечи в атмосфере воздуха при температуре 820-850oC, затем деформировали (экструдировали) в металлической оснастке с подогревом на диаметр 17,5 - 34 мм со степенью вытяжки 15-20. Плотность прутков составляла 8,6 - 8,7 г/см3. Для экспериментальной проверки заявляемого материала были подготовлены 27 составов брикетов с различным соотношением алюминия, углерода, гидрида титана и меди. Составы материал брикетов и результаты испытаний по определению физико-механических свойств полуфабрикатов представлены в таблице.
Из таблицы видно, что при содержании гидрида титана менее 0,3 мас.% твердость и предел прочности практически не увеличиваются по сравнению с материалом прототипа. Содержание гидрида титана более 0,75 мас.% нецелесообразно ввиду того, что уровень физико-механических характеристик не увеличивается, а остается на прежнем уровне.
Наиболее высокие характеристики композиционный материал имеет при содержании гидрида титана в нем 0,5 - 0,75 мас.%. При таком содержании гидрида титана наиболее высокая прочность и стойкость полуфабрикатов, дефекты не наблюдаются.
Для производственных испытаний, с целью определения стойкость заявленного материала при контактной сварке шины мотопилы "Урал" была изготовлена опытная партия полуфабриката диаметром 17,5 мм и 22 мм из композиции следующего содержания, мас.%:
Алюминий - 0,25
Углерод - 0,25
Гидрид титана - 0,5
Медь - Остальное.
Алюминий - 0,25
Углерод - 0,25
Гидрид титана - 0,5
Медь - Остальное.
Таким образом, предлагаемый дисперсно-упрочненный композиционный материал обладает высокой прочностью, стойкостью и электропроводностью, позволяет повысить качество при контактной сварке материалов.
Claims (1)
- Дисперсно-упрочненный композиционный материал, содержащий медь, алюминий и углерод, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидрид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий - 0,15 - 0,75
Углерод - 0,15 - 0,35
Гидрид титана - 0,30 - 0,75
Медь - Остальноеа
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121210A RU2109834C1 (ru) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | Дисперсно-упрочненный композиционный материал |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121210A RU2109834C1 (ru) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | Дисперсно-упрочненный композиционный материал |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2109834C1 true RU2109834C1 (ru) | 1998-04-27 |
| RU96121210A RU96121210A (ru) | 1998-08-27 |
Family
ID=20186956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96121210A RU2109834C1 (ru) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | Дисперсно-упрочненный композиционный материал |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2109834C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102969085A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-03-13 | 无锡常安通用金属制品有限公司 | 一种提高铜铝线材机械强度的方法 |
| RU2561878C2 (ru) * | 2010-07-21 | 2015-09-10 | Язаки Корпорейшн | Электрический провод и электрический провод с контактным наконечником |
-
1996
- 1996-10-29 RU RU96121210A patent/RU2109834C1/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561878C2 (ru) * | 2010-07-21 | 2015-09-10 | Язаки Корпорейшн | Электрический провод и электрический провод с контактным наконечником |
| CN102969085A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-03-13 | 无锡常安通用金属制品有限公司 | 一种提高铜铝线材机械强度的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU598815B2 (en) | Circuit breaker contact containing silver and graphite fibers | |
| US4752334A (en) | Dispersion strengthened metal composites | |
| US4315777A (en) | Metal mass adapted for internal oxidation to generate dispersion strengthening | |
| US4292079A (en) | High strength aluminum alloy and process | |
| US3640705A (en) | Treatment of platinum group metals and alloys | |
| EP0229511A1 (en) | Powder metallurgical process for manufacturing copper-nickel-tin spinodal alloy articles | |
| EP1850990B1 (en) | Use of copper-based alloy for infiltration of powder metal parts | |
| JP3774625B2 (ja) | 焼結部材の鍛造方法 | |
| US5445895A (en) | Material for electric contacts of silver with carbon | |
| US4752333A (en) | Alloys having high electrical and mechanical characteristics, the production thereof and the uses thereof in particular in the electrical, electronic and connection arts | |
| JPS63500313A (ja) | 耐衝撃性粉末金属部品及びその製造方法 | |
| RU2109834C1 (ru) | Дисперсно-упрочненный композиционный материал | |
| US4452651A (en) | Electrical contact materials and their production method | |
| JPH07300656A (ja) | 高温用焼結軸受合金及びその製造方法 | |
| US4594217A (en) | Direct powder rolling of dispersion strengthened metals or metal alloys | |
| US5830257A (en) | Manufacturing method for alumina-dispersed reinforced copper | |
| DE3604861A1 (de) | Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung von feindispersen legierungen | |
| EP0207314B1 (en) | Composite material including silicon carbide short fibers as reinforcing material and aluminum alloy with copper and magnesium as matrix metal | |
| US3895942A (en) | Strong, high purity nickel | |
| RU2117064C1 (ru) | Дисперсно-упрочненный композиционный материал | |
| US5149498A (en) | Method of producing tarnish-resistant and oxidation-resistant alloys using zr and b | |
| RU2104139C1 (ru) | Дисперсно-упрочненный материал для электродов контактной сварки | |
| US3990861A (en) | Strong, high purity nickel | |
| RU2769344C1 (ru) | Материал для дугогасительных и разрывных электрических контактов на основе меди и способ его изготовления | |
| RU2103135C1 (ru) | Дисперсно-упрочненный материал для электродов контактной сварки |