CS250256B1

CS250256B1 - A method for producing bars and tubes of aluminum bronze with a fine-grain uniform structure

Info

Publication number: CS250256B1
Application number: CS1063685A
Authority: CS
Inventors: Josef Klofac
Original assignee: Josef Klofac
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Řešení se týká způsobu výroby tyčí a trubek z hliníkového bronzu s jemnozrnnou rovnoměrnou strukturou a řeší spojení pochodu plynulého lití s takovou rychlostí ochlazování, která je postačující k zakalení odlitků. Mechanické vlastnosti řízené tepelným zpracováním jsou zpravidla vyšší než u výrobků zhotovených původní technologií. Výroba je úspornější, protože v jedné operaci dochází k lití i kalení a navíc odpadá následná operace ohřevu a lisování za tepla.The solution concerns a method of producing rods and tubes from aluminum bronze with a fine-grained uniform structure and solves the problem of combining the continuous casting process with a cooling rate sufficient to harden the castings. The mechanical properties controlled by heat treatment are usually higher than those of products made using the original technology. Production is more economical because casting and hardening occur in one operation and, in addition, the subsequent heating and hot pressing operations are eliminated.

Description

Vynález se týká způsobu výroby tyčí a trubek z hliníkového bronzu s jemnozrnnou rovnoměrnou strukturou.The invention relates to a process for the production of aluminum bronze bars and tubes with a fine-grained uniform structure.

Dosavadní technologie výroby z hliníkových bronzů spočívá v poloplynulém lití čepů, které jsou pak lisovány za tepla na tyče nebo trubky. Vylisované polotovary jsou pak dále taženy za studená s mezioperačním tepelným zpracováním na konečný rozměr. Tato technologie výroby má nevýhodu v tom, že odlitky mají řadu vad způsobených segregací a vnitřním pnutím a sklonem těchto slitin k tvorbě hrubozrnné struktury. Vlastnosti výlisku se pak po délce výrazně mění. Důvodem je to, že lisování neprobíhá v izotermických podmínkách a při konstantní lisovací rychlosti. Rozdíly ve struktuře výlisku a jeho vlastnostech se nedají zcela odstranit dalším tvářením a tepelným zpracováním.The current production technology of aluminum bronze consists in semi-continuous casting of pins, which are then hot pressed into rods or tubes. The pressed semi-finished products are then further cold-drawn with an in-process heat treatment to the final dimension. This production technology has the disadvantage that the castings have a number of defects due to segregation and internal stress and the tendency of these alloys to form a coarse-grained structure. The molding properties then change significantly along the length. The reason is that the pressing does not take place in isothermal conditions and at a constant pressing speed. The differences in the molding structure and its properties cannot be completely eliminated by further forming and heat treatment.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby tyčí a trubek z hliníkového bronzu s jemnozrnnou rovnoměrnou strukturou podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se provádí plynulé lití spojené s kalením odlitků v jedné operaci. Odlitek se kalí tím, že délka krystalizátoru a následné sekundární chlazení, např. vodou nebo vzduchem, je voleno tak, aby bylo dosaženo ochlazovací rychlosti od 10 do 45 °C . s^_1. Změnou ochlazovací rychlosti lze regulovat fázové složení litiny i její mechanické vlastnosti, pokud by měla být použita v zakaleném nebo částečně zakaleném stavu. Toto řešení přispívá k intenzivnějšímu odvodu tepla na mezifázovém rozhraní a tím i k tvorbě jemnozrnnější struktury odlitků.These drawbacks are overcome by the process for producing aluminum bronze bars and tubes with a fine-grained uniform structure according to the invention, which consists in carrying out continuous casting associated with quenching the castings in one operation. The casting is quenched in that the length of the crystallizer and the subsequent secondary cooling, e.g. with water or air, is selected so as to achieve a cooling rate of from 10 to 45 ° C. s ^_1 . By varying the cooling rate, the cast iron phase composition and its mechanical properties can be controlled if it is to be used in a turbid or partially turbid state. This solution contributes to more intensive heat dissipation at the interfacial interface and thus to the formation of a finer grain structure of the castings.

Nejlepších výsledků se dosahuje u odlitků s malým průřezem, např. u tyčí o průměru 20 mm. Popuštěním takto vyrobených trubek nebo tyčí lze dosáhnout požadované technické vlastnosti, které jsou rovnoměrné po celé délce. Volbou tepelného zpracování lze v širokých mezích ovlivňovat výsledné mechanické vlastnosti, které jsou zpravidla vyšší než u výrobků zhotovených původní technologií, tj. lisováním za tepla s následným .tažením.Best results are obtained for castings with a small cross-section, such as bars with a diameter of 20 mm. By tempering the tubes or rods thus produced, the desired technical properties can be achieved, which are uniform over the entire length. By the choice of heat treatment, the resulting mechanical properties can be influenced within wide limits, which are generally higher than for products made by the original technology, ie hot pressing followed by drawing.

Výroba tyčí a trubek tímto způsobem je úspornější, protože v jedné operaci probíhá lití i kalení a navíc odpadá následná operace ohřevu a lisování za tepla.The production of bars and tubes in this way is more economical, since in one operation both casting and quenching are carried out and, in addition, the subsequent operation of heating and hot pressing is eliminated.

PříkladExample

Uvedenou technologií byly ze slitiny, o složení v hmotnostním obsahu 10 % hliníku, 4 % železa, 4 °/o niklu, 0,01 % uhlíku, zbytek měď, vyrobeny tyče o průměru 20 mm plynulým litím směrem vzhůru do grafitové kokily, našroubované do ocelového vodou chlazeného katalyzátoru. Výstupní teplota tyče byla 450 °C a délka kokily chlazené vodou 100 mm. Rychlost lití byla 211 mm. . min¹. Rychlost ochlazované tyče z hliníkového bronzu za těchto podmínek byla 20 °C. s^_1. Ve srovnání s mechanickými vlastnostmi tyčí odlitých původní technologií, a které byly R_p 243 MPa, R_m 685 MPa a As 18 %, bylo dosaženo těchto vlastností R„ 0,2 589 MPa, R_m 751 MPa a As 24,3 %.Using this technology, bars with a diameter of 10% aluminum, 4% iron, 4% / nickel, 0.01% carbon, the remainder copper were made of 20 mm diameter continuous casting into a graphite mold, screwed into steel water-cooled catalyst. The outlet temperature of the bar was 450 ° C and the length of the chill mold was 100 mm. The casting speed was 211 mm. . min ¹ . The speed of the cooled aluminum bronze rod under these conditions was 20 ° C. s ^_1 . Compared with the mechanical properties of bars cast by the original technology, which were R _p 243 MPa, R _m 685 MPa and As 18%, these properties R R 0.2 589 MPa, R _m 751 MPa and As 24.3% were achieved.

Vynález lze použít při výrobě z jiných kalitelných měděných slitin, např. slitiny o složení v hmotnostním obsahu 6 % cínu, 9 % niklu, zbytek měď.The invention can be used in the manufacture of other hardenable copper alloys, e.g., alloys having a composition in the content of 6% tin, 9% nickel, the remainder copper.

Claims

Process for producing aluminum bronze bars and tubes with a fine-grained uniform structure, characterized in that they are cast by continuous casting coupled, at cooling rates of from 10 to 45 ° C ^-1 , with quenching of castings in one operation.