SU802389A1 - Способ модифицировани заэвтектическихСилуМиНОВ - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЗАЭВТЕКТИЧЕСКИХ СИЛУМИНОВ

Изобрете1ше относитс  к литейному производ ству цветных металлов и сплавов, в частност к обработке заэвтектических силуминов, и может быть использовано при изготовлении отливок из указанных сплавов с повышенными физико-механическими свойствами. В современном машиностроении и приборостроеюш дл  деталей, работающих при повышенных температурах, в услови х износа и тре ни , примен ютс  зазвтектические силумины с содержа1а1ем кремни  от 14 до 26%. Известные способы модифицировани  заэвтектических силуминов, включающие обработку сплавов гац-атурами медь-фосфор 1}, железофосфор 2, марганец-фосфор, не всегда обеспечивает повыщение служебных свойств отливок , работающих при повышенных температурах . Это объ сн етс  тем, что все жаропрочные сплавы содержат как правило, медь, желе зо и марганец в качестве упрочн ющих элемен тов. Поэтому дополнительное их введение целесообразно только с целью модифицировани  структуры фосфором, вход щим в состав jmгатуры . Некоторые из указанных сплавов, например лигатура железо-фосфор, при повторном введе НИИ железа может снизить, прочностные свойства сплава, что  вл етс  большим недостатком рассматриваемых способов обработки силуминов заэвтектического типа. Известен также способ модифицировани  заэвтектических силуминов, включающий обработку фосфорсодержащим модафикатором, а именно лигатурой никель-фосфор 3. Однако введение указанной лигатуры не обеспечивает повышени  жаропрочности и служеб1П )1х свойств сплава по следующим причинам . С одной стороны, в силумине образуетс  интерметаллкд-алюминид никел  (AINij), обладающий высокой микротвердостью и малой растворимостью при повышенной температуре . Поэтому предполагали, что никель должен повысить жаропрочность силуминов за счет блокироватш гранив; зерен и подавлени  прО

3

цессов диффузии при повышенных температурах . Така  предпосылка подтверждаетс  увеличением предела ползучести сплава при температуре выше 350° С.

С другой стороны, южель в основном

входит в состав жаропрочных фаз типа S и W, состо итих, кроме никел , из меди , кремни , марганца и железа. Так как самосто тельной фазы алюминида 1шкел  в структуре сплава ограниченное количество,

то правильнее считать, что вклад никел  в жаропрочность легированных силуминов не велик, и специальные исследовани  с варьировакием шкел  в пределах 0-2,5% это подтвер едают .,

Кроме того, никель уже входит в состав сложнолегировага ых силуминов и дальнейшее увеличение его содержа1ш  практически нецелесообразно . Все указанное  вл етс  недостатком известного способа модифицировани  указанных сплавов.

Целью изобрете1щ   вл етс  разработка способа модифицирова ш  заэвтектических силуминов, обеспечивающего повыше1ше жаропрочности и служебных свойств силуминов

Поставленна  цель достигаетс  тем, гго в качестве модификатора ввод т лигагуру кобальт-фосфор в количестве 0,7-1,2% от веса сплава.

Фосфор, вход щий в состав лигатуры,  вл етс  модификатором заэвтектического силумина .

Кобальт, с одной стороны, входит в твердый раствор и, име  низкую скорость диф1 .По предложенному способу

с введением добавки Со-Р в кол-ве, вес.%

По известному способу (прототип) с введением добавки Ni-p в количестве , вес.%

фузии, остаетс  в его составе при достаточно высокой телшературе, а с другой стороны, образует сложные тугоплавкие соединеш1 , которые блокируют rpaifflm i зерен твердого раствора . Все это приводит к замедлению процессов ползучести и, как правило, повыше1шю жаропрочности . Введение добавки менее 0,7% от веса сплава  вл етс  неэффективным, а свыше ,2% - экономически нецелесобразным . Дл  определени  эффективности предлагаемого способа модифицировани  заэвтектических силуминов в лабораторных услови х Института проблем лить  АН УССР были проведены опытные плавки с обработкой сплава л п-атурой кобальт-фосфор с содержанием фосфора 20 вес.%. С этой целью был выбран легированный сипумин следующего состава, вес.%: кремний 18,0; медь 2,0; шкель 1,2; марганец 0,7; магний 0,3; железо до 0,7; алюминий - остальное.

Плавки проводили в электрической печи сопротивлени  типа СШОЛ-2 емкостью тигл  1,5 кг без рафинировашш. Лигату зу кобальт-фосфор в количестве 0,7-1,2% от веса сплава вводшш с помощью колокольчика, после чего выдерживали силумин при температуре 800° С в течение 30 мин и залипали

образцы в кокиль дл  мехашпеских испыта-i ,00

Ш1И и определе1ш  жаропропюсти /

Результаты исследовашш механических свойств силумина, обработанного по предложенному и известному способу, приведены в таблице (средш1е значени ).

5,0

110

Claims (3)

1. 0,5 5,3 0,5 110 5,5 0,5 115 5,7 0,6 120 Из приведеш1ых да1шых видно, что после модифицировани  заэвтектического силумина , предложе1П{ЫМ способом жаропрошость сплав повышаетс  на 10-15% по сравненшо с известным способом. Последнее позвол ет повысить срок службы поршней двигателей вну реннего сгорани  на 10-15%. Формула изобретени  Способ модифицировани  эаэвтектических силуминов, включающий обработку фосфорсодержащим модификатором, отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  ме-. хаюиеских свойств силумк а, в качестве модификатора ввод т лигатуру кобальт-фосфор в количестве 0,7-1,2% от веса обрабатываемого силумина. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе Л. РЖ Металлурги , N 10, 1970, реф. 10Т218.
2. 2. РЖ Металлурги , № 6, 1966, реф. 6И436.
3. 3. РЖ Металлурги , N 12, 1965, реф. 12И521.