RU71914U1 - Проволока из никелехромовокремниевой бронзы - Google Patents
Проволока из никелехромовокремниевой бронзы Download PDFInfo
- Publication number
- RU71914U1 RU71914U1 RU2007112793/22U RU2007112793U RU71914U1 RU 71914 U1 RU71914 U1 RU 71914U1 RU 2007112793/22 U RU2007112793/22 U RU 2007112793/22U RU 2007112793 U RU2007112793 U RU 2007112793U RU 71914 U1 RU71914 U1 RU 71914U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon
- wire
- tensile strength
- alloy
- aging
- Prior art date
Links
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
1. Проволока, выполненная из никелехромкремниевой бронзы марки БрНХК 2,5-0,7-0,7 со следующим химическим составомимеющая после ее закалки, волочения и старения временное сопротивление разрыву не менее 736 МПа.2. Проволока из никелехромкремниевой бронзы по п.1, отличающаяся тем, что ее временное сопротивление разрыву после закалки, волочения и старения находится в интервале 785-844 МПа.
Description
Полезная модель относится к области цветной металлургии, а именно - к проволоке из сплава БрНХК, предназначенной для изготовления ответственных электрических контактов.
Известны изделия, в частности проволока, выполненная из низколегированных медных сплавов [1]. Важнейшими свойствами низколегированных медных сплавов являются их высокие тепло- и электропроводность, соизмеримые с одноименными характеристиками меди, что во многих случаях использования позволяет квалифицировать их как единственные материалы, обеспечивающие необходимую работоспособность изделий, в том числе проволоки, предназначенной для изготовления электрических контактов ответственного назначения. Наиболее широко применяемыми сплавами этого типа считаются хромовые бронзы, а также более сложные хромсодержащие медные низколегированные сплавы, которые упрочняют закалкой и старением, в результате которого происходит выделение из твердого раствора как самого хрома, так и хромсодержащих химических соединений. Значительный ряд сложнолегированных хромсодержащих сплавов обладает уникальным сочетанием свойств, что позволяет использовать их в электротехнике, электронике, приборостроении и других наукоемких отраслях промышленности [1, 4].
К числу весьма распространенных низколегированных медных сплавов относят бронзу марки БрНХК 2,5-0,7-0,6 следующего химического состава: 2,2-2,8% Ni; 0,5-1,0% Cr; 0,5-0,9% Si; медь - остальное [1, табл.16]. В [1, с.169] приведены также режимы ее термообработки, обеспечивающие достижение оптимального сочетания прочностных и пластических свойств, жаропрочности, тепло- и электропроводности, что позволяет считать сплав БрНХК одним из самых перспективных материалов широкого назначения. Далее в [1] отмечено, что сплав БрНХК вполне может заменить кобальт - и никелебериллиевые бронзы, гораздо более дорогостоящие и дефицитные.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является проволока из сплава БрНХК2,5-0,7-0,6 [2] с химическим составом, соответствующим следующим требованиям: 2,2-2,8% Ni; 0,5-1,0% Cr; 0,4-0,8% Si; остальное - медь. Проволока должна поставляться в холоднодеформированном после закалки состоянии; ее механические свойства в состоянии поставки должны
быть следующими: временное сопротивление разрыву σв=490,5-736 МПа; относительное удлинение δ10=1-8%; удельное электросопротивление ρ в состоянии поставки не регламентировано. Свойства, проверенные на образцах после старения, должны составлять: σв≥736 МПа; δ не регламентировано; ρ≤0,05 Ом·мм2/м [2].
При использовании в качестве материала проволоки сплава по прототипу выявляются следующие недостатки. Временное сопротивление разрыву (предел прочности) значительного количества проволоки диам. 1,8-3,5 мм не достигает требуемых по ТУ [2] значений предела прочности на образцах после старения, что резко снижает выход годного - до 47-51% (от прессованной заготовки) при плановом 72,5% - в частности на производстве заявителя и приводит к серьезным материальным потерям - особенно с учетом того, что наиболее часто заказываемые промышленные партии проволоки относятся к указанному диапазону диаметров.
Согласно [3] упрочнение рассматриваемого сплава происходит при наличии двух интерметаллических соединений - силицида хрома Сr3Si и силицида никеля Ni2Si. Известно [1], что при кристаллизации сплава в процессе затвердевания слитка хром выделяется в свободном виде в форме мелкодисперсных частиц. С высокой долей вероятности можно предположить, что выделившиеся в процессе затвердевания частицы свободного хрома вступают во взаимодействие с находящимся в сплаве кремнием, и в результате образуется силицид хрома. При дальнейшей термической и пластической обработке это количество частиц силицида хрома остается неизменным, может лишь изменяться их форма. Последнее установлено заявителем в процессе исследования микрошлифов сплава даже при относительно небольшом увеличении (×200). В отличие от силицида хрома силицид никеля образуется, как правило, при старении [1].
Химический анализ отобранных от промышленных партий образцов, проведенный заявителем, показал, что в сплаве, имеющем надлежащий предел прочности в результате дисперсионного твердения, (то есть после старения), содержание кремния составляет не ниже 0,6%, а в сплаве с недостаточным пределом прочности содержание кремния находится в интервале 0,3-0,4%, то есть либо ниже нижнего предела, установленного в ТУ [2] и равного 0,4%, либо едва достигает его. Таким образом, наиболее вероятной причиной снижения предела прочности проволоки из сплава БрНХК по сравнению с нормативным следует признать недостаточное содержание кремния, необходимого для образования силицида никеля при старении [4].
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение потребительских качеств продукции, конкретно - достижение высоких и стабильных значений временного сопротивления разрыву в интервале 785-844 МПа проволоки из бронзы БрНХК2,5-0,7-0,6 после закалки, волочения и старения.
Поставленная задача решается тем, что бронза, из которой выполнена проволока, содержит 0,60-0,80 масс.% кремния.
За счет значительного (1,5-кратного) повышения нижнего предела содержания кремния в сплаве по сравнению с прототипом достигнуты стабильные и повышенные значения предела прочности проволоки из никелехромокремниевой бронзы, то есть решена задача полезной модели. Следует подчеркнуть, что нижний предел концентрации кремния в заявленной полезной модели не случайно зафиксирован в виде 0,60%, а не 0,6%, то есть это означает, что недопустимо округление значения концентрации до 0,6% при ее фактической величине, не достигающей 0,6%, например, 0,59%.
С целью изучения влияния содержания кремния в сплаве на уровень предела прочности готовой проволоки после осуществления полного цикла операций ее термодеформационной обработки заявителем проведена соответствующая НИР, результаты которой в кратком изложении приведены ниже.
Были проведены контрольные плавки, предусматривающие повышенное содержание в шихте кремния с таким расчетом, чтобы получить концентрацию кремния в готовом сплаве в интервале 0,60-0,80%. С целью достижения гарантированного содержания легирующих химический состав сплава контролировали как с помощью спектрального анализа, так и химическим методом. Расхождение результатов обеих методик по содержанию кремния на промышленных партиях готовой проволоки составило не более 0,02%, что следует считать вполне удовлетворительным результатом. Получены следующие данные по распределению значений предела прочности образцов готовой проволоки после закалки, волочения и старения:
σв, МПа | доля в процентах |
<736 | 3,4 |
736-746 | 1,1 |
747-785 | 16,5 |
>785 | 79. |
Таким образом, при заявленной в полезной модели концентрации кремния в диапазоне 0,60-0,80% практически все партии готовой проволоки отвечают требованию нормативного документа по σв. На основании результатов проведенных контрольных партий соответствующим документом было введено внутризаводское ограничение по содержанию кремния в интервале 0,60-0,80%. Образцы, отобранные от выпущенных в последующем времени партий проволоки из бронзы марки БрНХК2,5-0,7-0,6 с регламентированным содержанием кремния в интервале 0,60-0,80%, имели после закалки, волочения и старения значения предела прочности, равные 785-844 МПа, то есть находились в полном соответствии с формулой заявленной полезной модели.
Далее приведен пример конкретного осуществления в производственных условиях предлагаемого технического решения для проволоки диам. 3,0 мм.
В состав шихтовых материалов входят: медь катодная марки M1к, никель марок НО или H1, лигатура медь-хром, кремний марки Кр2, причем шихтовку сплава по кремнию проводят не ниже уровня 0,75%. Литье ведут полунепрерывным методом в кристаллизатор диаметром 190 мм и высотой 272 или 410 мм через графитовую втулку с диаметром отверстия 10-13 мм, скорость литья 2,5-3,5 м/ч; перед началом литья вводят раскислитель - фосфористую медь. После резки слитков дисковой пилой на заготовки диаметром 190 и длиной 290 мм и их нагрева проводят прессование на ГГП усилием 35 МН с отделением рубашки толщиной до 3 мм и получением бунтовой заготовки диам. 16 мм через одноканальную матрицу из твердого сплава марки ВК8. Далее прессованную заготовку подвергают слабому травлению в 5-15%-ном растворе серной кислоты, после чего передают на волочильный передел. Волочением на однократных машинах ВСГ 1/720 или ВСГ 1/650 со смазкой, состоящей на 90% из минерального и на 10% из растительного масел, по маршруту, мм: 16-14-12-10-9-8 получают промежуточную заготовку диам. 8 мм, которую подвергают закалке после нагрева в печи ЦЭП-289 до температуры 930°С с охлаждением в воде, после чего проводят щелочно-кислотное травление промежуточной заготовки. Далее осуществляют волочение на однократной волочильной машине ВМ 1/550 по маршруту, мм: 8-7-6-5-4-3,5. Отделочное волочение с диам. 3,5 мм на диам. 3,0 мм проводят на тихоходной машине ВМ 1/550 2Б со скоростью волочения 85 м/мин и смазкой в виде растительного масла (100%) или мыльной стружки. Бунты готовой проволоки связывают и упаковывают согласно ТУ [2].
Механические свойства проволоки в состоянии поставки: σв=570-715 МПа, δ=4-6%, то есть соответствуют требованиям ТУ. Временное сопротивление разрыву и удельное электросопротивление, определенные на образцах после старения, составляют: σв=785-824 МПа, ρ=0,042-0,046, то есть σв находится в интервале, указанном в формуле заявленной полезной модели; значения ρ также соответствуют ТУ. Содержание кремния в сплаве, определенное спектральным и химическим методами анализа, составляет 0,62-0,64%, то есть полностью соответствует диапазону концентрации кремния, заявленному в полезной модели. Выход годного на промышленных партиях проволоки диам. 1,8-3,5 мм составил от 91 до 93% (от прессованной заготовки).
Технический результат от использования заявляемой полезной модели заключается в повышении потребительских качеств продукции путем получения стабильных и повышенных значений предела прочности проволоки, прошедшей закалку, волочение и старение.
Claims (2)
1. Проволока, выполненная из никелехромкремниевой бронзы марки БрНХК 2,5-0,7-0,7 со следующим химическим составом
имеющая после ее закалки, волочения и старения временное сопротивление разрыву не менее 736 МПа.
2. Проволока из никелехромкремниевой бронзы по п.1, отличающаяся тем, что ее временное сопротивление разрыву после закалки, волочения и старения находится в интервале 785-844 МПа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112793/22U RU71914U1 (ru) | 2007-04-05 | 2007-04-05 | Проволока из никелехромовокремниевой бронзы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112793/22U RU71914U1 (ru) | 2007-04-05 | 2007-04-05 | Проволока из никелехромовокремниевой бронзы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU71914U1 true RU71914U1 (ru) | 2008-03-27 |
Family
ID=48238746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007112793/22U RU71914U1 (ru) | 2007-04-05 | 2007-04-05 | Проволока из никелехромовокремниевой бронзы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU71914U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468877C2 (ru) * | 2011-03-02 | 2012-12-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ производства профилей из электротехнических бронз |
RU2691823C1 (ru) * | 2018-05-14 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки заготовки или изделия (пружин) из бронзы БрНХК 2,5-0,7-0,6 |
-
2007
- 2007-04-05 RU RU2007112793/22U patent/RU71914U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468877C2 (ru) * | 2011-03-02 | 2012-12-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ производства профилей из электротехнических бронз |
RU2691823C1 (ru) * | 2018-05-14 | 2019-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки заготовки или изделия (пружин) из бронзы БрНХК 2,5-0,7-0,6 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI467034B (zh) | 可加工性銅基合金及其製作方法 | |
AU2012317099B2 (en) | Leadless free-cutting copper alloy and method for producing the same | |
KR101121342B1 (ko) | 단조품, 및 상기 단조품으로부터 제조되는 크랭크축 | |
KR20060120276A (ko) | 동 합금 및 그 제조방법 | |
CN102899525B (zh) | 一种高强高韧耐磨复杂黄铜及其制造方法 | |
JP4424503B2 (ja) | 棒鋼・線材 | |
WO2006109801A1 (ja) | 銅合金およびその製造方法 | |
JP2007531824A (ja) | 切削可能な鉛含有Cu−Ni−Sn合金及びその製造方法 | |
JP5873618B2 (ja) | 銅合金の製造方法 | |
CN113278846A (zh) | 一种耐磨铜镍锡合金及其制备方法 | |
KR20160011136A (ko) | 내식성이 향상된 마그네슘 합금 및 이를 이용하여 제조한 마그네슘 합금 부재의 제조방법 | |
CN102206784A (zh) | 一种摩擦盘材料 | |
JP2010106363A (ja) | 時効析出型銅合金、銅合金材料、銅合金部品および銅合金材料の製造方法 | |
CN111235427A (zh) | 一种易切削黄铜合金及其制备方法和应用 | |
JP2015091603A (ja) | 銅合金の製造方法 | |
JP2013524023A (ja) | 新しい無鉛黄銅合金 | |
CN103255359A (zh) | 一种含铋易切削钢 | |
JP5297145B2 (ja) | 冷間鍛造性に優れる機械構造用鋼材および冷間鍛造部品 | |
RU71914U1 (ru) | Проволока из никелехромовокремниевой бронзы | |
RU2348720C2 (ru) | Поддающийся механической обработке сплав на основе меди и способ его производства | |
CN106435250A (zh) | 可机加工的铜基合金和生产它的方法 | |
JP5607460B2 (ja) | 切削加工性に優れた銅合金鋳塊と銅合金材料、およびこれを用いた銅合金部品 | |
KR950014423B1 (ko) | 구리를 기재로 한 전자부품 구조용의 금속합금 | |
CN114277280B (zh) | 一种析出强化型锡黄铜合金及其制备方法 | |
US20170145544A1 (en) | Lead-Free Brass Alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140406 |